Interfacial Engineering of Polymer Membranes with Intrinsic Microporosity for Dendrite‐free Zinc Metal Batteries

材料科学 阳极 法拉第效率 枝晶(数学) 阴极 剥离(纤维) 化学工程 电镀(地质) 电解质 电池(电) 聚合物 纳米技术 电极 冶金 化学 复合材料 几何学 地球物理学 数学 生物化学 量子力学 物理 地质学 工程类 物理化学 功率(物理)
作者
Rui Tan,Hongzhen He,Anqi Wang,Toby Wong,Jing Wang,Sunshine Iguodala,Chunchun Ye,Dezhi Liu,Zhiyu Fan,Máté Füredi,Guanjie He,Stefan Guldin,Dan J. L. Brett,Neil B. McKeown,Qilei Song
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202409322
摘要

Metallic zinc has emerged as a promising anode material for high‐energy battery systems due to its high theoretical capacity (820 mA h g‐1), low redox potential for two‐electron reactions, cost‐effectiveness and inherent safety. However, current zinc metal batteries face challenges in low coulombic efficiency and limited longevity due to uncontrollable dendrite growth, the corrosive hydrogen evolution reaction (HER) and decomposition of the aqueous ZnSO4 electrolyte. Here, we report an interfacial‐engineering approach to mitigate dendrite growth and reduce corrosive reactions through the design of ultrathin selective membranes coated on the zinc anodes. The submicron‐thick membranes derived from polymers of intrinsic microporosity (PIMs), featuring pores with tunable interconnectivity, facilitate regulated transport of Zn2+‐ions, thereby promoting a uniform plating/stripping process. Benefiting from the protection by PIM membranes, zinc symmetric cells deliver a stable cycling performance over 1500 h at 1 mA/cm² with a capacity of 0.5 mAh while full cells with NaMnO2 cathode operate stably at 1 A g‐1 over 300 cycles without capacity decay. Our work represents a new strategy of preparing multi‐functional membranes that can advance the development of safe and stable zinc metal batteries.
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
Elena完成签到,获得积分10
1秒前
晴空完成签到,获得积分10
2秒前
Accepted应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
在路上应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
彳亍1117应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
张zz完成签到 ,获得积分10
3秒前
Itachi12138完成签到,获得积分10
5秒前
猪猪发布了新的文献求助10
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT应助xuhang采纳,获得10
6秒前
寒冷妙梦发布了新的文献求助10
6秒前
mol发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
大大怪发布了新的文献求助10
8秒前
hai完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
干净的翠琴完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
LJJ发布了新的文献求助10
11秒前
Akim应助皮皮采纳,获得30
12秒前
萌芽完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
完美笙发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
科研通AI2S应助Puan采纳,获得10
14秒前
14秒前
彭于晏应助111采纳,获得10
15秒前
woyufengtian完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Neo完成签到,获得积分10
17秒前
默默曼冬完成签到,获得积分10
17秒前
李爱国应助完美笙采纳,获得10
17秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
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 3141451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792465
关于积分的说明 7802933
捐赠科研通 2448664
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302761
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626650
版权声明 601237