Dendrite‐Free Zinc Anode via Oriented Plating with Alkaline Earth Metal Ion Additives

阳极 碱土金属 电镀(地质) 枝晶(数学) 电偶阳极 材料科学 金属 无机化学 冶金 化学 阴极保护 电极 地质学 数学 几何学 物理化学 地球物理学
作者
Jin Cao,Junxiu Wu,Haiyang Wu,Yan Jin,Ding Luo,Xuelin Yang,Lulu Zhang,Dongdong Zhang,Jiaqian Qin,Jun Lü
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:6
标识
DOI:10.1002/adfm.202401537
摘要

Abstract The cost‐effectiveness and environmentally friendly nature of aqueous zinc‐ion batteries (ZIBs) have garnered significant attention. Nevertheless, obstacles such as dendrite growth and side reactions have hindered their practical application. Here, an alkaline earth metal ion, strontium ions (Sr 2+ ), is chosen as a dual‐functional electrolyte additive to improve the reversibility of ZIBs. Importantly, Sr 2+ ions adsorb on the anode surface, creating a dynamic electrostatic shield layer, thus regulating the Zn 2+ deposition behavior and suppressing side reactions. Meanwhile, Sr 2+ ions prefer to adsorb on (002) and (110) planes of Zn, thus inducing the preferential deposition of (100) crystal plane and achieving dendrite‐free zinc anode. Consequently, the assembled Zn||Zn symmetric battery delivers an ultralong lifespan of 3500 h, and the Zn||Ti asymmetric battery shows a superior Coulombic efficiency of 99.8% for Zn stripping/plating at 2 mA cm −2 . Further, the Zn||NH 4 V 4 O 10 battery presents an excellent retention of 97.7% over 800 cycles under 2 A g −1 . This research introduces a novel alkaline earth metal ion electrolyte additive and establishes its persistent dynamic electrostatic shielding effect and preferentially oriented (100) plane plating, ensuring dendrite‐free zinc deposition. These findings chart a course for further exploration of unexplored alkaline earth elements in enhancing metal battery technologies.
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
饱满一手发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
邓志天发布了新的文献求助10
2秒前
彳亍1117应助SCI的芷蝶采纳,获得20
2秒前
2秒前
Ashley完成签到,获得积分20
3秒前
大橙子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
CodeCraft应助liangliu采纳,获得10
3秒前
研友_Z729Mn发布了新的文献求助10
4秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
寻道图强应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
YzD应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
kyfbrahha完成签到 ,获得积分10
4秒前
张小南应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
寻道图强应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
吴彦祖应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
DuesKing完成签到,获得积分10
5秒前
麦迪应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Akim应助未来的长江学者采纳,获得10
5秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
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 内科学 物理 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 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2862358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2468242
关于积分的说明 6693068
捐赠科研通 2159043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1146996
版权声明 585178
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563543