亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Engineering multi-functionalized molecular skeleton layer for dendrite-free and durable zinc batteries

材料科学 吸附 枝晶(数学) 水溶液 化学工程 电极 有机化学 化学 物理化学 几何学 数学 工程类
作者
Huaming Yu,Yuejiao Chen,Han Wang,Xuyan Ni,Weifeng Wei,Xiaobo Ji,Libao Chen
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:99: 107426-107426 被引量:98
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107426
摘要

Aqueous Zn batteries are subject to uncontrollable dendrite growth and water-induced parasitic side reactions, resulting in poor Zn2+ kinetics and limited lifespan. Herein, a self-consistent ultrathin multifunctional layer by integrating hydrophobic siloxane-based block and zincophilic diphosphate-building block into molecular skeletons on Zn foils (MTSi-Hedp-Zn) is proposed by a scalable and low-cost dip-coating technique. Experimental results combined with theoretical calculation (DFT) and COMSOL Simulations reveal that abundant O-Si-CH3 groups as hydrophobic block in the top of molecular skeletons is the contributing factor in precluding solvated H2O corrosion. Zincophilic PO bonds on organic phosphate block in the backbone work as attraction area for fast Zn2+ adsorption and transport kinetics. Simultaneously, such a combination enables surface-preferred (002) crystal planes on Zn metal, synergistically homogenizing the electric field at the interface and achieving preferentially flat growth without dendrites and side reactions. Accordingly, the MTSi-Hedp-Zn electrode exhibits an extended lifespan of over 2000 h and a much low voltage polarization of ~24.3 and 67.5 mV at 1 and 10 mA cm−2, respectively. Practical full cells coupled with commercial cathodes (CNT/MnO2 and V2O5) both perform much better capacity retention than the bare Zn case. The proposed hydrophobic-zincophilic interface by silane-organic phosphoric acid provides a significant construction tactic for designing dendrite-free and corrosion-free Zn electrodes and beyond.
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
19秒前
46秒前
momo发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
顺利的成仁关注了科研通微信公众号
1分钟前
8R60d8应助momo采纳,获得10
1分钟前
loujiafei完成签到,获得积分20
1分钟前
2分钟前
2分钟前
JamesPei应助龚广山采纳,获得10
2分钟前
momo完成签到,获得积分10
2分钟前
十三完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
怪僻完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
link发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Hiraeth完成签到 ,获得积分10
3分钟前
龚广山发布了新的文献求助10
3分钟前
小昭发布了新的文献求助10
3分钟前
小昭完成签到,获得积分10
3分钟前
木鸽子完成签到,获得积分10
3分钟前
Doctor完成签到 ,获得积分10
3分钟前
龚广山完成签到,获得积分10
3分钟前
Lucas应助antarctic_2022采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
手术刀完成签到 ,获得积分10
4分钟前
田様应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
镜湖医庄发布了新的文献求助30
5分钟前
张思涵发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
6分钟前
无花果应助镜湖医庄采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
The politics of sentencing reform in the context of U.S. mass incarceration 1000
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226774
关于积分的说明 17449224
捐赠科研通 5460471
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885499
邀请新用户注册赠送积分活动 1861831
关于科研通互助平台的介绍 1701916