Functional Ultrathin Separators Proactively Stabilizing Zinc Anodes for Zinc‐Based Energy Storage

材料科学 阳极 纳米孔 分离器(采油) 纳米复合材料 储能 电化学 电偶阳极 成核 纳米技术 化学工程 冶金 阴极保护 电极 化学 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 热力学
作者
Yang Li,Xinya Peng,Xu Li,Huan Duan,Shiyin Xie,Liubing Dong,Feiyu Kang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (18): e2300019-e2300019 被引量:260
标识
DOI:10.1002/adma.202300019
摘要

Ultrathin separators are indispensable to high-energy-density zinc-ion batteries (ZIBs), but their easy failure caused by zinc dendrites poses a great challenge. Herein, 23 µm-thick functional ultrathin separators (FUSs), realizing superb electrochemical stability of zinc anodes and outstanding long-term durability of ultrathin separators, are reported. In the FUSs, an ultrathin but mechanically strong nanoporous membrane substrate benefits fast and flux-homogenized Zn2+ transport, while a metal-organic framework (MOF)-derived C/Cu nanocomposite decoration layer provides rich low-barrier zinc nucleation sites, thereby synergistically stabilizing zinc anodes to inhibit zinc dendrites and dendrite-caused separator failure. Investigation of the zinc affinity of the MOF-derived C/Cu nanocomposites unravels the high zincophilicity of heteroatom-containing C/Cu interfaces. Zinc anodes coupled with the FUSs present superior electrochemical stability, whose operation lifetime exceeds 2000 h at 1 mA cm-2 and 600 h at 10 mA cm-2 , 40-50 times longer than that of the zinc anodes using glass-fiber separators. The reliability of the FUSs in ZIBs and zinc-ion hybrid supercapacitors is also validated. This work proposes a new strategy to stabilize zinc anodes and provides theoretical guidance in developing ultrathin separators for high-energy-density zinc-based energy storage.
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
万能图书馆应助Tito采纳,获得10
1秒前
1秒前
满满啊完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
香蕉觅云应助tt采纳,获得10
2秒前
danger完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科目三应助研友_8WMgOn采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
mxl完成签到,获得积分10
4秒前
寻悦发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
xyy发布了新的文献求助10
4秒前
dzxlgw完成签到,获得积分10
4秒前
lf发布了新的文献求助10
4秒前
帆帆帆发布了新的文献求助10
4秒前
panghuhu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
博观发布了新的文献求助10
5秒前
NIUBEN发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
驰驰发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
li发布了新的文献求助10
7秒前
帅气的小翟完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Mavis发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
9秒前
djxdjt发布了新的文献求助10
9秒前
zc发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
纯真怜梦发布了新的文献求助10
10秒前
贺兰生羽完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
zwhy完成签到,获得积分10
10秒前
abcd发布了新的文献求助10
11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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6147295
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7973845
关于积分的说明 16565509
捐赠科研通 5258046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2807574
邀请新用户注册赠送积分活动 1787947
关于科研通互助平台的介绍 1656618