Realizing high-areal-capacity anode-free Zn metal batteries

材料科学 阳极 金属 冶金 纳米技术 电极 物理化学 化学
作者
Yanmei Li,Jiawei Wang,Sicong Wang,Yingyu Wang,Yingyu Wang,Yingyu Wang,Yuan Xu,Liwei Cheng,Mengyao Tang,Gongkai Wang,Wenhuai Tian,Weifeng Huang,Hua Wang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:66: 103245-103245 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103245
摘要

Anode-free configuration holds great promise to extend the energy density of Zn metal batteries to its theoretical limit. However, current anode-free Zn metal batteries (AFZMBs) are limited to low areal capacities (< 0.5 mAh cm−2) due to the unsatisfied reversibility of Zn anode at high areal capacities, which greatly impeded the development of AFZMBs' energy density and their potential practical applications. Here, a high-areal-capacity AFZMB is realized by introducing a crowding agent, isosorbide dimethyl ether (IDE), into conventional aqueous electrolyte. IDE not only lowers water reactivity and freezing point of the electrolyte, but also guides epitaxial Zn plating at high areal capacity. Moreover, the unique stereoscopic IDE facilitates to form a stable anion-derived ZnF2-rich solid electrolyte interphase (SEI) on the in situ deposited Zn anode, achieving a high Coulombic efficiency of 99.95 % for Zn||Cu half-batteries. Impressively, the Cu||ZnNVO full batteries deliver extra-high energy density at high areal capacity of 222.4 Wh kg−1 (3 mAh cm−2) at 25 °C and 156.1 Wh kg−1 (1.7 mAh cm−2) at −30 °C (based on the mass of total active materials), as well as ultralong cycle life, exhibiting cutting-edge performances among the reported AFZMBs. This work may push forward the development of promising practical application of AFZMBs.
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
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
888关闭了888的文献求助
刚刚
高贵振家发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
gwentea完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐的应助被deardorff采纳,获得10
3秒前
言禹完成签到 ,获得积分10
3秒前
鱼柒完成签到,获得积分10
3秒前
清圆527发布了新的文献求助20
3秒前
碎觉觉发布了新的文献求助30
4秒前
Akim的应助被sink采纳,获得10
4秒前
4秒前
东方琉璃发布了新的文献求助30
5秒前
希望天下0贩的0的应助被wc采纳,获得10
5秒前
一百度黑发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
叶子完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得30
7秒前
司藤完成签到 ,获得积分0
7秒前
7秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
xmhxpz发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
研友_VZG7GZ的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
桐桐的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.2的应助被fighhh采纳,获得10
8秒前
8秒前
daisyyy完成签到,获得积分10
9秒前
痱子哭哭完成签到,获得积分20
9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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8071980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9492201
关于积分的说明 21367347
捐赠科研通 7640475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3399025
关于科研通互助平台的介绍 2528938
邀请新用户注册赠送积分活动 2437441