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]
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
传奇3应助XS_QI采纳,获得30
1秒前
Tree_QD发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
虾仁不眨眼完成签到 ,获得积分10
10秒前
大方鲂发布了新的文献求助10
10秒前
含蓄文博完成签到 ,获得积分10
12秒前
15秒前
Jasper应助张瑾伃采纳,获得10
18秒前
Cpp完成签到 ,获得积分10
18秒前
东阳完成签到,获得积分10
20秒前
26秒前
YC发布了新的文献求助10
26秒前
所所应助默默的冬菱采纳,获得10
26秒前
tianshanfeihe完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
XS_QI发布了新的文献求助30
30秒前
大方鲂完成签到,获得积分20
31秒前
贪玩丸子发布了新的文献求助10
33秒前
彭于晏应助什么奶酪橘汁采纳,获得10
36秒前
40秒前
小蘑菇发布了新的文献求助10
45秒前
fanmo完成签到 ,获得积分0
46秒前
46秒前
czx发布了新的文献求助10
48秒前
mo完成签到 ,获得积分10
52秒前
李健应助Tree_QD采纳,获得10
52秒前
52秒前
53秒前
nano完成签到 ,获得积分10
53秒前
林生完成签到 ,获得积分10
55秒前
小蘑菇完成签到,获得积分10
56秒前
577发布了新的文献求助10
56秒前
58秒前
隐形曼青应助XS_QI采纳,获得10
1分钟前
吴侬软语完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_LX2vJZ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
波风水门_文献来晚了吗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zcr完成签到 ,获得积分10
1分钟前
打打应助stoneff612采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Operational Bulk Evaporation Duct Model for MORIAH Version 1.2 1200
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 800
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Industrial Organic Chemistry, 5th Edition 400
Multiple Regression and Beyond An Introduction to Multiple Regression and Structural Equation Modeling 4th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5847541
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6227303
关于积分的说明 15620489
捐赠科研通 4964224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2676489
邀请新用户注册赠送积分活动 1621042
关于科研通互助平台的介绍 1576969