High-adhesion anionic copolymer as solid-state electrolyte for dendrite-free Zn-ion battery

电解质 材料科学 化学工程 离子电导率 阳极 共聚物 离子键合 高分子化学 无机化学 聚合物 离子 化学 电极 有机化学 物理化学 复合材料 工程类
作者
Jiaxu Li,Junfeng Ren,Caixia Li,Pengxian Li,Tingting Wu,Shiwei Liu,Lei Wang
出处
期刊:Nano Research [Springer Nature]
卷期号:15 (8): 7190-7198 被引量:21
标识
DOI:10.1007/s12274-022-4370-y
摘要

To conquer severe dendrites formation and side reactions of zinc metal anodes, which are serious obstacles for the practical applications of aqueous zinc ion battery (ZIB), herein, we develop a sodium allysulfonate (SAS) and acrylamide (AM) copolymer by radical polymerization process (crosslinking of C=C) as solid-state electrolyte. The interface kinetics is improved remarkably due to the high adhesion and excellent ion transferability of AM-SAS (AS) copolymers. Especially the sulfonic acid group in the hydrogel electrolyte can enhance the internal ionic conductivity effectively benefiting from its high affinity to Zn2+. Also, polymer chains realize re-regulation to Zn2+ flow in atomic-scale, thus leading to controllable deposition of Zn onto the dendrite-free Zn anodes. Consequently, the AS-1.5 electrolyte achieves ultra-stable Zn deposition/stripping behaviors with the lifespan over 1,000 h via the suppression of side-reactions and paralleled Zn deposition. High performances of Zn/Mn-doped V2O5 (MnVO) (over 500 cycles) and Zn/diquinoxalino [2,3-a:2′,3′-c] phenazine (HATN) (over 2,500 cycles) full cells demonstrate that the AS hydrogel electrolyte is a common approach for ZIBs under various conditions. This molecular regulation engineering opens a novel route for hydrogel electrolyte fabrication, where sulfonic groups perform as media of Zn2+ transfer. Therefore, high bulk ionic conductivity as well as excellent interface ion diffusion ability is obtained.
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
安全网123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
阳yang完成签到,获得积分10
1秒前
坦率灵萱完成签到,获得积分20
1秒前
坚定之桃发布了新的文献求助10
3秒前
晨曦发布了新的文献求助10
4秒前
林樾发布了新的文献求助10
9秒前
www发布了新的文献求助10
9秒前
聪明勇敢有力气完成签到,获得积分10
14秒前
dalin发布了新的文献求助10
15秒前
阿湛完成签到,获得积分20
15秒前
阿湛发布了新的文献求助10
21秒前
投奔怒海完成签到,获得积分10
21秒前
加菲丰丰应助dhj采纳,获得20
21秒前
Rdx发布了新的文献求助10
21秒前
眼睛大智宸完成签到,获得积分10
26秒前
壹壹发布了新的文献求助20
26秒前
加油干完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
酷波er应助阿湛采纳,获得10
29秒前
mikasa完成签到,获得积分10
30秒前
wangyi发布了新的文献求助30
31秒前
Pity发布了新的文献求助10
31秒前
孔半仙发布了新的文献求助10
33秒前
nan完成签到,获得积分10
36秒前
38秒前
无辜的朋友完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
mt369发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
霍霍完成签到,获得积分10
45秒前
斯文败类应助孔半仙采纳,获得10
46秒前
李爱国应助晨曦采纳,获得10
48秒前
海阔天空发布了新的文献求助10
49秒前
jiangchuansm完成签到,获得积分10
50秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
牟嘉通完成签到,获得积分10
52秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
药不起完成签到 ,获得积分10
55秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
高分求助中
Evolution 2001
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Black to Nature 1000
Decision Theory 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
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 2992805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2653083
关于积分的说明 7175235
捐赠科研通 2288462
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1212920
版权声明 592615
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 592130