Mass Transfer Limitation within Molecular Crowding Electrolyte Reorienting (100) and (101) Texture for Dendrite‐Free Zinc Metal Batteries

电化学 成核 电解质 化学工程 电镀 枝晶(数学) 材料科学 电化学窗口 电化学电位 水溶液 金属 电镀(地质) 电极 化学 纳米技术 冶金 离子电导率 有机化学 物理化学 图层(电子) 几何学 工程类 地质学 数学 地球物理学
作者
Ziqing Wang,Jiaao Wang,Kenta Kawashima,Zonghang Liu,Graeme Henkelman,C. Buddie Mullins
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (34): e202407881-e202407881 被引量:12
标识
DOI:10.1002/anie.202407881
摘要

Abstract Aqueous zinc metal batteries are emerging as a promising alternative for energy storage due to their high safety and low cost. However, their development is hindered by the formation of Zn dendrites and side reactions. Herein, a macromolecular crowding electrolyte (MCE40) is prepared by incorporating polyvinylpyrrolidone (PVP) into the aqueous solutions, exhibiting an enlarged electrochemical stability window and anti‐freezing properties. Notably, through electrochemical measurements and characterizations, it is discovered that the mass transfer limitation near the electrode surface within the MCE40 electrolyte inhibits the (002) facets. This leads to the crystallographic reorientation of Zn deposition to expose the (100) and (101) textures, which undergo a “nucleation‐merge‐growth” process to form a uniform and compact Zn deposition. Consequently, the MCE40 enables highly reversible and stable Zn plating/stripping in Zn/Cu half cells over 600 cycles and in Zn/Zn symmetric cells for over 3000 hours at 1.0 mA cm −2 . Furthermore, Na 0.33 V 2 O 5 /Zn and α‐MnO 2 /Zn full cells display promising capacity and sustained stability over 500 cycles at room and sub‐zero temperatures. This study highlights a novel electrochemical mechanism for achieving preferential Zn deposition, introducing a unique strategy for fabricating dendrite‐free zinc metal batteries.
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
瘦瘦鼠标发布了新的文献求助10
1秒前
4秒前
鳗鱼匕发布了新的文献求助10
7秒前
何松发布了新的文献求助10
9秒前
爆美发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助melody采纳,获得10
10秒前
Zzz完成签到,获得积分10
15秒前
余悸完成签到,获得积分10
16秒前
天天挨呲的潜力股完成签到,获得积分10
18秒前
黄慧慧完成签到,获得积分10
20秒前
王w发布了新的文献求助30
22秒前
爆美完成签到,获得积分10
23秒前
魔幻的莫茗完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
29秒前
淡然葶完成签到 ,获得积分10
30秒前
轨道跃迁发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
33秒前
WUWEI发布了新的文献求助10
34秒前
37秒前
CHENHL完成签到,获得积分10
38秒前
Mortal完成签到,获得积分20
39秒前
melody发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
jeffshan发布了新的文献求助10
41秒前
Mortal发布了新的文献求助10
42秒前
小蘑菇应助王子采纳,获得10
45秒前
abcd发布了新的文献求助255
46秒前
bkagyin应助晚风采纳,获得10
46秒前
善学以致用应助轨道跃迁采纳,获得10
48秒前
NexusExplorer应助无语的成仁采纳,获得10
48秒前
53秒前
Mcintosh完成签到,获得积分10
53秒前
54秒前
挽歌完成签到 ,获得积分10
54秒前
55秒前
罗格朗因完成签到 ,获得积分10
56秒前
王子发布了新的文献求助10
57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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Superabsorbent Polymers: Synthesis, Properties and Applications 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
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 6351457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8166019
关于积分的说明 17185063
捐赠科研通 5407590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862955
邀请新用户注册赠送积分活动 1840520
关于科研通互助平台的介绍 1689577