Mechanism for Zincophilic Sites on Zinc‐Metal Anode Hosts in Aqueous Batteries

材料科学 成核 枝晶(数学) 阳极 电偶阳极 氧烷 化学工程 电化学 金属 无机化学 电极 冶金 光谱学 化学 物理化学 有机化学 阴极保护 工程类 物理 量子力学 数学 几何学
作者
Fangxi Xie,Huan Li,Xuesi Wang,Zhi Xing,Dongliang Chao,Kenneth Davey,Shi Zhang Qiao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (9) 被引量:208
标识
DOI:10.1002/aenm.202003419
摘要

Abstract The zinc‐metal anode (ZMA) is a critical component of rechargeable Zn‐based batteries. Zinc‐dendrite formation on ZMA during cycling causes an internal short‐circuit, thereby limiting long‐term practical operation of batteries. A strategy of introducing zincophilic sites shows promise in suppressing dendrite growth. However, the mechanism is not understood. Here, a detailed study of the mechanism of zincophilic sites based on multiple in situ/ex situ techniques is reported. Using a carbon‐host as a model system with nitrogen sites as zincophilic sites and both ex situ near‐edge X‐ray absorption fine structure (NEXAFS) and in situ Raman spectra, it is shown that zinc ions are bonded with pyridine sites to form ZnN bonds. The ZnN bonds induce spacious nucleation of zinc on carbon‐hosts and suppress zinc‐dendrite formation. The host with zincophilic sites exhibits a homogenous Zn deposition, together with boosted electrochemical performance. This finding underscores the impact of nitrogen zincophilic sites in suppressing zinc‐dendrite formation. It is shown that bonding between zinc ions and zincophilic sites is the mechanism for zincophilic nucleation in the ZMA host. These findings are expected to be of immediate benefit to researchers in battery technologies and materials science.
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
安陌煜完成签到,获得积分10
刚刚
King发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
脉动完成签到,获得积分10
7秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
秋雪瑶应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
机灵柚子应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
结实星星应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
YUHUIFAN应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
梵克Q宝应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
独角兽应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
邪帝完成签到,获得积分10
8秒前
过期的秋刀鱼完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
留胡子的煎饼完成签到 ,获得积分10
9秒前
汉堡酵母应助学术通采纳,获得20
14秒前
柳生飘絮应助背后访风采纳,获得10
14秒前
ding应助好好采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助跳跃似狮采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
bella完成签到,获得积分10
19秒前
King完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
欣喜的念芹完成签到,获得积分10
19秒前
shenqueying完成签到,获得积分10
20秒前
传奇3应助林莹采纳,获得10
23秒前
shenqueying发布了新的文献求助10
23秒前
Akim应助Pioneer采纳,获得10
25秒前
26秒前
祝新竹发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
Heun’s Differential Equations 600
《Fundamentals of Power Supply Design》Robert A. Mammano 510
High Wire: How China Regulates Big Tech and Governs Its Economy 260
lingnan science journal vol. 16 250
The philosophy of sports medicine care: an historical review 250
A posteriori勾配制限手法「ポストリミタ」と界面捕獲法THINCを組み合わせた連続・不連続流れを高解像するMUSCLタイプの解法 210
Introduction to Carbon Capture and Sequestration 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2251137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 1899903
关于积分的说明 4741793
捐赠科研通 1689782
什么是DOI,文献DOI怎么找? 856764
版权声明 545483
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 453707