Dendrite-free zinc anodes via self-assembly of graphene nanoribbon for long-life aqueous zinc-ion batteries

阳极 过电位 材料科学 成核 阴极 电偶阳极 水溶液 化学工程 钝化 枝晶(数学) 石墨烯 电池(电) 纳米技术 电化学 图层(电子) 电极 阴极保护 冶金 化学 有机化学 功率(物理) 几何学 数学 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Ronghua Wang,Minquan Zhou,Yongsheng Xiang,Jie Yang,Chaohe Xu,Xinlu Li
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:582: 233504-233504 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2023.233504
摘要

Aqueous zinc ion batteries (AZIBs) are considered as one of the most promising aqueous energy storage devices due to their advantages of low cost, high capacity, and safety. However, a series of problems such as corrosion, hydrogen evolution, and dendrite of the zinc anode significantly hinder the application of AZIBs. In this work, graphene nanoribbons (GNRs) are initiated as a novel functional interface layer via a facile self-assembly process based on the redox reaction of graphene oxide nanoribbons (GONRs) and Zn foil, which is found to be able to act as an ion buffer layer and guide Zn2+ to nucleate uniformly at the zinc anode, thus successfully prevents the formation of passivated by-products and reduces the occurrence of hydrogen evolution reaction and serious dendrite growth. As a result, GNRs@Zn exhibits lower nucleation overpotential (18.7 and 36.5 mV at 0.2 and 1 mA cm−2), higher reversibility (≈17 times higher than that of bare Zn), and dendrite-free durability compared to the original zinc in this synergy. In addition, GNRs@Zn anode exhibits excellent compatibility with the main cathodes of rechargeable AZIBs, such as ZnxV2O5 and MnO2 cathode, among which GNRs@Zn//ZnxV2O5 full battery delivers ultra-long cycle life of more than 9000 cycles with capacity retention of 105% at 5 A g−1, showing great prospect in practical application. This work provides a new idea for realizing high-performance rechargeable zinc-based battery systems.
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
ggbond发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
huang完成签到,获得积分10
2秒前
研友_VZG7GZ应助zhangpeng采纳,获得10
3秒前
4秒前
李健的小迷弟应助怪叔叔采纳,获得30
4秒前
posh完成签到 ,获得积分10
5秒前
贾克斯发布了新的文献求助10
5秒前
oo发布了新的文献求助10
5秒前
鸡蛋煎饼发布了新的文献求助10
5秒前
Tina完成签到 ,获得积分10
5秒前
why完成签到,获得积分10
6秒前
清爽翠芙发布了新的文献求助100
7秒前
2520完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
健忘水儿发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
JamesPei应助Alias1234采纳,获得10
9秒前
9秒前
开放的初柔完成签到,获得积分10
10秒前
康康0919ing发布了新的文献求助10
10秒前
充电宝应助sophieCCM0302采纳,获得10
11秒前
why发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
淡定乐天完成签到 ,获得积分10
12秒前
潘润朗发布了新的文献求助10
13秒前
fgh发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
潇洒秋荷完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
小柒发布了新的文献求助10
16秒前
sam完成签到,获得积分0
16秒前
18秒前
顺心绮兰发布了新的文献求助10
19秒前
CipherSage应助潘润朗采纳,获得10
19秒前
汉弗里戴维完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 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 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 3170704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821739
关于积分的说明 7936289
捐赠科研通 2482180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322371
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633620
版权声明 602608