Robust bilayer solid electrolyte interphase for Zn electrode with high utilization and efficiency

电解质 双层 法拉第效率 电极 材料科学 无定形固体 化学工程 图层(电子) 剥离(纤维) 相间 化学 纳米技术 复合材料 结晶学 生物化学 物理化学 生物 工程类 遗传学
作者
Yahan Meng,Mingming Wang,Jiazhi Wang,Xuehai Huang,Xiang‐Feng Zhou,Muhammad Sajid,Zehui Xie,Ruihao Luo,Zhengxin Zhu,Zuodong Zhang,Nawab Ali Khan,Yu Wang,Zhenyu Li,Wei Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-52611-z
摘要

Abstract Construction of a solid electrolyte interphase (SEI) of zinc (Zn) electrode is an effective strategy to stabilize Zn electrode/electrolyte interface. However, single-layer SEIs of Zn electrodes undergo rupture and consequent failure during repeated Zn plating/stripping. Here, we propose the construction of a robust bilayer SEI that simultaneously achieves homogeneous Zn 2+ transport and durable mechanical stability for high Zn utilization rate (ZUR) and Coulombic efficiency (CE) of Zn electrode by adding 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinone as a representative electrolyte additive. This bilayer SEI on Zn surface consists of a crystalline ZnCO 3 -rich outer layer and an amorphous ZnS-rich inner layer. The ordered outer layer improves the mechanical stability during cycling, and the amorphous inner layer homogenizes Zn 2+ transport for homogeneous, dense Zn deposition. As a result, the bilayer SEI enables reversible Zn plating/stripping for 4800 cycles with an average CE of 99.95% (± 0.06%). Meanwhile, Zn | |Zn symmetric cells show durable lifetime for over 550 h with a high ZUR of 98% under an areal capacity of 28.4 mAh cm −2 . Furthermore, the Zn full cells based on the bilayer SEI functionalized Zn negative electrodes coupled with different positive electrodes all exhibit stable cycling performance under high ZUR.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
施施完成签到,获得积分10
刚刚
欢呼向露发布了新的文献求助10
1秒前
GD发布了新的文献求助10
1秒前
www发布了新的文献求助10
1秒前
梁同学完成签到,获得积分20
2秒前
小小米发布了新的文献求助10
3秒前
gogozoco发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助瘦瘦采纳,获得10
4秒前
5秒前
领导范儿应助百里凡松采纳,获得10
6秒前
要苦就苦别人完成签到,获得积分10
7秒前
魔幻灯泡完成签到,获得积分10
7秒前
科目三应助林小雨采纳,获得10
7秒前
7秒前
石页发布了新的文献求助10
7秒前
mmyhn应助梦白鸽采纳,获得20
8秒前
Ava应助junzilan采纳,获得10
9秒前
热心芷雪发布了新的文献求助10
10秒前
sbf发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
14秒前
qoq完成签到,获得积分10
14秒前
郑雅柔完成签到 ,获得积分10
15秒前
zjut12ty完成签到,获得积分10
17秒前
Zhengyiwu完成签到,获得积分10
18秒前
keke完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT应助qudie采纳,获得10
21秒前
seaya完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助wangayting采纳,获得10
22秒前
22秒前
王赤菽发布了新的文献求助10
23秒前
lbxlbxlbx完成签到 ,获得积分10
23秒前
梅痕公子完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI2S应助端庄的信封采纳,获得10
25秒前
26秒前
医研丁真完成签到,获得积分10
26秒前
一只胖球球完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
英俊的铭应助ymym采纳,获得10
28秒前
roger完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
Sustainability in ’Tides Chemistry 1500
The ACS Guide to Scholarly Communication 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 805
Ethnicities: Media, Health, and Coping 800
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 500
Digging and Dealing in Eighteenth-Century Rome 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3069526
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2723409
关于积分的说明 7481777
捐赠科研通 2370508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1257007
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 609800
版权声明 596852