Demonstrating U-shaped zinc deposition with 2D metal-organic framework nanoarrays for dendrite-free zinc batteries

枝晶(数学) 材料科学 沉积(地质) 金属 化学工程 纳米技术 金属有机骨架 无机化学 冶金 有机化学 化学 生物 工程类 沉积物 数学 几何学 古生物学 吸附
作者
Feifei Wang,Haotian Lu,Huan Li,Jing Li,Lu Wang,Daliang Han,Jiachen Gao,Chuannan Geng,Changjun Cui,Zhicheng Zhang,Zhe Weng,Chunpeng Yang,Jiong Lu,Feiyu Kang,Quan‐Hong Yang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:50: 641-647 被引量:86
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.005
摘要

Aqueous zinc (Zn) battery has shown its great promise as intrinsically safe battery technology. However, Zn batteries are still far from practical use, mainly due to Zn dendrite growth and side reactions. We propose a U-shaped deposition configuration to address the dendrite issue of Zn anode, which is achieved within a nanoarray of 2D metal-organic framework (MOF) flakes grown on the Zn anode. Rich zincophilic sites of the flakes enable uniform pre-seeding of Zn ions, followed by lateral deposition of Zn metal onto the MOF flakes and bottom-up plating from the anode surface, finally achieving a U-shaped deposition. The U-shaped deposition configuration is well demonstrated by simulation results in which the ion concentration and current distribution are regulated by the MOF arrays. This procedure combining pre-seeding and bottom-up deposition naturally eliminates the “tip effect” and inhibits Zn dendrite. Together with the ideal suppression of the hydrogen evolution reaction, the Zn metal anode features long cycling stability up to 1880 h at a current density of 5 mA cm−2 and extends the long lifespan to full cells. This study demonstrates a renewed understanding of controlling Zn deposition in practical batteries and paves a new avenue toward dendrite-free 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
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
杨欣发布了新的文献求助10
1秒前
玻璃杯发布了新的文献求助10
2秒前
zy发布了新的文献求助10
2秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
3秒前
永霖关注了科研通微信公众号
3秒前
思源应助段启瑞采纳,获得10
4秒前
5秒前
琦琦完成签到,获得积分20
5秒前
一个舒发布了新的文献求助10
6秒前
LaTeXer应助笑笑采纳,获得150
7秒前
科研通AI2S应助笑笑采纳,获得10
7秒前
8秒前
dongqing12311完成签到,获得积分10
9秒前
陈正军发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
四硼酸钠完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
14秒前
16秒前
永霖发布了新的文献求助10
16秒前
笨笨如之发布了新的文献求助10
17秒前
挺喜欢你发布了新的文献求助10
17秒前
Rubby应助玻璃杯采纳,获得10
17秒前
搜集达人应助ssw采纳,获得10
18秒前
一个舒完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI2S应助成就觅翠采纳,获得10
19秒前
领导范儿应助成就觅翠采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
香蕉觅云应助孙小小采纳,获得10
21秒前
欣怡发布了新的文献求助10
22秒前
64658应助学霸宇大王采纳,获得10
22秒前
斐嘿嘿完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
柯一一应助温婉的如波采纳,获得10
25秒前
26秒前
RoyWong发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
体贴花卷完成签到,获得积分10
29秒前
闪闪的觅儿完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3962798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3508732
关于积分的说明 11142584
捐赠科研通 3241478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791581
邀请新用户注册赠送积分活动 872976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803517