Construction of Mixed Ionic‐Electronic Conducting Scaffolds in Zn Powder: A Scalable Route to Dendrite‐Free and Flexible Zn Anodes

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作者
Min Zhang,Peifeng Yu,Kairong Xiong,Yongyin Wang,Yingliang Liu,Yeru Liang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (19) 被引量:99
标识
DOI:10.1002/adma.202200860
摘要

Zn powder (Zn-P)-based anodes are considered ideal candidates for Zn-based batteries because they enable a positive synergistic integration of safety and energy density. However, Zn-P-based anodes still experience easy corrosion, uncontrolled dendrite growth, and poor mechanical strength, which restrict their further application. Herein, a mixed ionic-electronic conducting scaffold is introduced into Zn-P to successfully fabricate anti-corrosive, flexible, and dendrite-free Zn anodes using a scalable tape-casting strategy. The as-established scaffold is characterized by robust flexibility, facile scale-up synthesis methodology, and exceptional anti-corrosive characteristics, and it can effectively homogenize the Zn2+ flux during Zn plating/stripping, thus allowing stable Zn cycling. Benefiting from these comprehensive attributes, the as-prepared Zn-P-based anode provides superior electrochemical performance, including long-life cycling stability and high rate capability in practical coin and flexible pouch cells; thus, it holds great potential for developing advanced Zn-ion batteries. The findings of this study provide insights for a promising scalable pathway to fabricate highly efficient and reliable Zn-based anodes and will aid in the realization of advanced flexible energy-storage devices.
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