Uniform Zn2+ distribution and deposition regulated by ultrathin hydroxyl-rich silica ion sieve in zinc metal anodes

材料科学 筛子(范畴论) 沉积(地质) 阳极 金属 介孔材料 阴极 法拉第效率 无机化学 电镀(地质) 纳米片 离子 化学工程 电偶阳极 纳米技术 冶金 阴极保护 电极 有机化学 物理化学 催化作用 沉积物 生物 地球物理学 数学 化学 古生物学 工程类 地质学 组合数学
作者
He Gan,Jing Wu,Feng Zhang,Run Li,Hongbo Liu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:55: 264-271 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.11.044
摘要

Recently, the design of zinc metal anodes with high Coulombic efficiency and long lifespan remains a huge challenge due to the occurrence of uncontrollable dendrites growth and side reactions. Herein, a hydroxyl-decorated in-plane micro-mesoporous silica nanosheet is reported as ion sieve which can effectively regulate the plating/stripping behavior of zinc ion, ensuring uniform Zn2+ distribution and deposition. According to the COMSOL simulations and DFT calculations, the well-ordered micro-mesopores serves as the ion channels to homogenize the Zn-ion flux distribution and the hydroxyl group decreases the affinity of ion sieve to Zn which is beneficial to the planar Zn deposition. Thanks to the presence of the silica ion sieve, the assembled Zn//Zn cells demonstrates an extremely long cycle lifespan of over 3400 and 2500 h at 1 and 10 mA cm−2 respectively, which is approximately 25 and 20 times that of bare Zn//Zn cells. Impressively, the constructed Zn//NaV3O8·1.5H2O full cells and Zn//AC hybrid capacitors operates steadily for more than 1500 and 8300 (capacity retention of 100%) cycles even under high cathode loading of 5.8 and 31 mg cm−2, respectively. Moreover, this strategy can be conveniently extended to lithium metal anodes, suggesting its high versatility in inhibiting dendrite growth in metal anodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
运气先生完成签到 ,获得积分10
刚刚
flow发布了新的文献求助10
刚刚
小西贝完成签到 ,获得积分10
刚刚
一个小太阳鸭完成签到,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助xiuxiu_27采纳,获得10
1秒前
eth完成签到,获得积分10
1秒前
华仔应助wzm采纳,获得10
1秒前
Anyixx完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
成哥完成签到,获得积分10
2秒前
灵巧的坤发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
OceanBlvdforme完成签到,获得积分10
3秒前
pigzhu发布了新的文献求助30
3秒前
梦梦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
魏煜佳发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
潸潸发布了新的文献求助10
7秒前
脆弱的仙人掌完成签到,获得积分20
7秒前
成哥发布了新的文献求助10
7秒前
灵巧的坤完成签到,获得积分10
8秒前
王某人完成签到 ,获得积分10
8秒前
欢呼的明雪完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
嘉禾望岗发布了新的文献求助10
9秒前
大橙子完成签到,获得积分10
9秒前
东北信风完成签到 ,获得积分10
9秒前
今后应助祝顺遂采纳,获得10
9秒前
NADA完成签到,获得积分10
10秒前
长安完成签到,获得积分10
10秒前
AA完成签到,获得积分10
10秒前
NANA发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759