A low-cost separator enables a highly stable zinc anode by accelerating the de-solvation effect

分离器(采油) 材料科学 阳极 化学工程 溶剂化 水溶液 离子电导率 电化学 法拉第效率 电解质 溶剂 化学 冶金 有机化学 电极 物理化学 热力学 工程类 物理
作者
Jin Cao,Dongdong Zhang,Rungroj Chanajaree,Ding Luo,Xuelin Yang,Xinyu Zhang,Jiaqian Qin
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:480: 147980-147980 被引量:67
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.147980
摘要

Aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) are promising as the next-generation energy storage system due to their inherent safety and low cost, but challenges relating to H2O-induced side reactions and dendrite growth of the zinc anode are restricting its practical application. Herein, a low-cost separator (CNF + LMS) composed of cellulose nanofibers (CNF) and lithium magnesium silicate (LMS) has been prepared to eliminate the obstacles through accelerating the de-solvation process and facilitating the homogeneous zinc deposition. As verified by the experimental results and theoretical calculations, the battery with CNF + LMS separator shows a lower de-solvation activation energy (44.13 kJ mol−1) and faster de-solvation kinetics due to the superior water adsorption capacity of LMS molecules. Additionally, the CNF + LMS separator also presents superior wettability, large tensile strength, and excellent ionic conductivity, thus enabling dendrite‐free zinc deposition, long cycling life (1000 h at 1 mA cm−2; 500 h at 5 mA cm−2), superior Coulombic efficiency (99.12 % at 1 mA cm−2). The CNF + LMS separator, which cost as low as ¥ 6.36 per m2, can also be utilized in Zn||VO2 full battery and pouch cell to boost their electrochemical performance. Considering the facile preparation, low cost and practical feasibility, the CNF + LMS separator offers a new opportunity for developing practical ZIBs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
zcl应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
wanci应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
李健应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
浮生若梦应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
浮生若梦应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
浮生若梦应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
2秒前
善学以致用应助康康采纳,获得10
2秒前
王欣茹发布了新的文献求助10
2秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
风中黎昕完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
zhongying发布了新的文献求助10
6秒前
Dr_JennyZ完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
海绵宝宝完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
沧化发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
柳沙鸣发布了新的文献求助10
12秒前
yangjun发布了新的文献求助10
13秒前
十一嘞发布了新的文献求助10
14秒前
织心发布了新的文献求助10
14秒前
逍遥自在完成签到,获得积分10
15秒前
Hui完成签到,获得积分10
15秒前
铮铮发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Constitutional and Administrative Law 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5262687
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4423535
关于积分的说明 13770052
捐赠科研通 4298274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2358345
邀请新用户注册赠送积分活动 1354694
关于科研通互助平台的介绍 1315914