Ion-confinement effect enabled by gel electrolyte for highly reversible dendrite-free zinc metal anode

材料科学 电解质 阳极 电池(电) 金属 水溶液 离子电导率 储能 电极 无机化学 化学工程 枝晶(数学) 纳米技术 冶金 物理化学 有机化学 化学 物理 工程类 几何学 功率(物理) 量子力学 数学
作者
Yan Tang,Cunxin Liu,Hanrui Zhu,Xuesong Xie,Jiawei Gao,Canbin Deng,Mingming Han,Shuquan Liang,Jiang Zhou
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:27: 109-116 被引量:347
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.01.023
摘要

The aqueous Zn-ion battery (ZIBs) is regarded as the most promising alternative energy storage system. However, the poor shelf life and restoration capacity caused by dendrite growth and the irreversible consumption of metal Zn anode, are remaining challenges for practical cell technologies. In this work, a hierarchically three-dimensional Zn2+-conductor gel electrolyte (Alg-Zn) is prepared based on ion-crosslinking to enable highly reversible dendrite-free zinc metal anode. The Alg-Zn possesses a high ionic conductivity of 1.83 ​× ​10−2 ​S ​cm−1 and superior mechanical performance for aqueous ZIBs applications. Given the ion-confinement capability in gel electrolyte and deliberated characterization of symmetric Zn/Zn over 270 ​h cycled testing, it can effectively suppress dendrite growth and reduce the generation of irreversible by-products. By coupling with this gel electrolyte, the Zn/MnO2 batteries exhibit good cycling stability and rate performance. Especially, after resting over 60 ​h, the capacity can rapidly recover and maintain ~320 ​mA ​h ​g−1. This work demonstrates that the gel electrolyte can effectively suppress the notorious parasitic reactions for static states usually in the Newtonian liquid electrolytes, and thus endow the Zn-based battery with outstanding shelf life and restoration capacity.
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
刚刚
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
CHI发布了新的文献求助10
刚刚
华仔应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
大模型应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
pokexuejiao应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
英姑应助NoGifTS采纳,获得10
1秒前
1秒前
qkdxh发布了新的文献求助10
1秒前
fanzi发布了新的文献求助10
1秒前
melens完成签到,获得积分10
1秒前
Cytheria完成签到,获得积分10
2秒前
万能图书馆应助向光采纳,获得10
2秒前
2秒前
科研通AI6.2应助李博士采纳,获得30
2秒前
酷波er应助李博士采纳,获得10
3秒前
传奇3应助LL采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.4应助李博士采纳,获得10
3秒前
汉堡包应助李博士采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.3应助李博士采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.4应助李博士采纳,获得10
3秒前
丘比特应助李博士采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.4应助李博士采纳,获得10
4秒前
molihuakai应助Seamily采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助卡皮巴拉桑采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助李博士采纳,获得10
4秒前
务实的发带完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助李博士采纳,获得10
4秒前
疑夕完成签到,获得积分10
4秒前
gy完成签到,获得积分10
4秒前
yufan完成签到,获得积分10
4秒前
充电宝应助111采纳,获得10
4秒前
ss发布了新的文献求助10
5秒前
团团完成签到,获得积分10
5秒前
深情安青应助任慧娟采纳,获得10
6秒前
6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
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7387187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8993743
关于积分的说明 19135319
捐赠科研通 7023958
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3227996
关于科研通互助平台的介绍 2390684
邀请新用户注册赠送积分活动 2209083