清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Fluorinated interphase enables reversible aqueous zinc battery chemistries

法拉第效率 电解质 阳极 电池(电) 水溶液 电偶阳极 剥离(纤维) 电镀(地质) 化学工程 无机化学 电极 材料科学 化学 阴极保护 有机化学 复合材料 物理化学 量子力学 工程类 地球物理学 地质学 功率(物理) 物理
作者
Longsheng Cao,Dan Li,Travis P. Pollard,Tao Deng,Bao Zhang,Chongyin Yang,Long Chen,Jenel Vatamanu,Enyuan Hu,Matt J. Hourwitz,Lin Ma,Michael S. Ding,Qin Li,Singyuk Hou,Karen J. Gaskell,John T. Fourkas,Xiao‐Qing Yang,Kang Xu,Oleg Borodin,Chunsheng Wang
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:16 (8): 902-910 被引量:1165
标识
DOI:10.1038/s41565-021-00905-4
摘要

Metallic zinc is an ideal anode due to its high theoretical capacity (820 mAh g-1), low redox potential (-0.762 V versus the standard hydrogen electrode), high abundance and low toxicity. When used in aqueous electrolyte, it also brings intrinsic safety, but suffers from severe irreversibility. This is best exemplified by low coulombic efficiency, dendrite growth and water consumption. This is thought to be due to severe hydrogen evolution during zinc plating and stripping, hitherto making the in-situ formation of a solid-electrolyte interphase (SEI) impossible. Here, we report an aqueous zinc battery in which a dilute and acidic aqueous electrolyte with an alkylammonium salt additive assists the formation of a robust, Zn2+-conducting and waterproof SEI. The presence of this SEI enables excellent performance: dendrite-free zinc plating/stripping at 99.9% coulombic efficiency in a Ti||Zn asymmetric cell for 1,000 cycles; steady charge-discharge in a Zn||Zn symmetric cell for 6,000 cycles (6,000 h); and high energy densities (136 Wh kg-1 in a Zn||VOPO4 full battery with 88.7% retention for >6,000 cycles, 325 Wh kg-1 in a Zn||O2 full battery for >300 cycles and 218 Wh kg-1 in a Zn||MnO2 full battery with 88.5% retention for 1,000 cycles) using limited zinc. The SEI-forming electrolyte also allows the reversible operation of an anode-free pouch cell of Ti||ZnxVOPO4 at 100% depth of discharge for 100 cycles, thus establishing aqueous zinc batteries as viable cell systems for practical applications.
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
杨羕完成签到,获得积分10
1秒前
燕儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
潜行者完成签到 ,获得积分10
7秒前
关畅澎完成签到 ,获得积分10
9秒前
qjw应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
qjw应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
16秒前
iwsaml发布了新的文献求助10
20秒前
2568269431完成签到 ,获得积分0
27秒前
Ellen完成签到 ,获得积分10
30秒前
43秒前
WenJun完成签到,获得积分10
43秒前
姜颜完成签到 ,获得积分20
47秒前
Euphoria发布了新的文献求助10
48秒前
orixero应助Euphoria采纳,获得10
1分钟前
寒冷的月亮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
老才完成签到 ,获得积分10
1分钟前
allrubbish完成签到,获得积分10
1分钟前
WUWUWU完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
qjw应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
故意的怜晴完成签到,获得积分10
2分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
2分钟前
Tahara完成签到 ,获得积分10
2分钟前
简单完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
3分钟前
勤奋的大山完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Wang发布了新的文献求助10
3分钟前
奔跑的青霉素完成签到 ,获得积分10
3分钟前
休斯顿完成签到,获得积分10
3分钟前
孑然完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Skywings完成签到,获得积分10
3分钟前
梁瘦瘦完成签到,获得积分10
3分钟前
乐观的哈密瓜完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
luckylumia发布了新的文献求助10
4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 [The Mantids of French Guiana] 2500
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7465800
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9061397
关于积分的说明 19315706
捐赠科研通 7086916
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3244588
关于科研通互助平台的介绍 2413058
邀请新用户注册赠送积分活动 2229518