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
缥缈的飞扬完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
哭泣的凝芙完成签到,获得积分10
2秒前
cheaven发布了新的文献求助10
2秒前
Akim应助赖床鸭采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助疯狂的寻绿采纳,获得10
3秒前
4秒前
6秒前
6秒前
d22110652发布了新的文献求助30
7秒前
彩色的夏青完成签到,获得积分10
8秒前
Marksman497发布了新的文献求助100
11秒前
cuppy完成签到,获得积分10
11秒前
weeklongwin发布了新的文献求助10
11秒前
随遇而安完成签到,获得积分10
12秒前
迷路的月亮关注了科研通微信公众号
14秒前
务实的如冬完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
丰富飞阳完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
森离九完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
Kao应助初景采纳,获得10
21秒前
22秒前
weeklongwin完成签到,获得积分10
23秒前
xxxxx炒菜完成签到,获得积分10
24秒前
充电宝应助ads采纳,获得50
24秒前
24秒前
25秒前
orixero应助忧郁金针菇采纳,获得10
25秒前
星辰大海应助齐齐巴宾采纳,获得10
25秒前
xxxxx炒菜发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
26秒前
26秒前
27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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
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 7069423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8730892
关于积分的说明 18475505
捐赠科研通 6602290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3127324
关于科研通互助平台的介绍 2224280
邀请新用户注册赠送积分活动 2102612