Measuring Zn Transference with Precision: Insights for Dendrite-Free Zinc Metal Anodes

枝晶(数学) 材料科学 阳极 冶金 金属 化学 电极 数学 几何学 物理化学
作者
Dario Gomez Vazquez,Travis P. Pollard,Oleg Borodin,Maria R. Lukatskaya
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2025-2zrpp
摘要

Electrolyte engineering in Zn-metal batteries frequently explores the use of alkaline metal supporting salts to enhance conductivity and reduce overpotential for Zn plating and stripping. While these additives improve conductivity, the presence of more mobile alkali cations can negatively affect the Zn2+ transference number. Optimizing the Zn2+ transference number is crucial for high-rate performance, efficiency, and safety, as a high Zn2+ transference number minimizes concentration polarization and dendrite formation during high-current cycling. However, reliably measuring the transference number of Zn ions in non-binary electrolytes presents significant experimental challenges due to the dynamic nature of Zn metal interfaces, rendering traditional methods ineffective. Here, we introduce a modified Hittorf-type method to reliably measure Zn2+ transference numbers in complex electrolytes. Supported by MD simulations, we apply this method to accurately obtain transport numbers of Zn2+, K+ and acetate ions in Zn-K acetate electrolytes. By varying the Zn2+ fraction, we study the impact of co-electrolytes on transport properties and correlate these with the Zn solvation environment using X-ray absorption spectroscopy. We reveal that while overall ionic conductivity notably increases with the addition of KOAc co-salt, the Zn2+ transference number dramatically decreases. Electrolytes with higher Zn2+ transference numbers enable longer high-rate cycling, underscoring the importance of optimizing Zn2+ transference for improved performance and stability of Zn-metal anodes.
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
杪夏二八完成签到 ,获得积分10
8秒前
zjw完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
紫陌完成签到,获得积分0
13秒前
管靖易完成签到 ,获得积分10
13秒前
123456完成签到 ,获得积分10
14秒前
易止完成签到 ,获得积分10
14秒前
百里健柏完成签到,获得积分10
15秒前
xjz完成签到 ,获得积分10
15秒前
victory_liu完成签到,获得积分10
16秒前
sea完成签到 ,获得积分10
18秒前
淡然天真发布了新的文献求助10
18秒前
白昼の月完成签到 ,获得积分0
19秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
源孤律醒完成签到 ,获得积分10
22秒前
鹿邑完成签到 ,获得积分10
23秒前
czj完成签到 ,获得积分0
25秒前
yy完成签到 ,获得积分10
28秒前
李健应助12345采纳,获得10
29秒前
33秒前
153266916完成签到 ,获得积分10
34秒前
淡然天真完成签到,获得积分10
36秒前
50秒前
姜晓枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiuxiu125完成签到,获得积分10
1分钟前
酷炫觅双完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小兔叽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
冷艳的又蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
12345发布了新的文献求助10
1分钟前
林距离完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美满的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
久晓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勇敢的蝙蝠侠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
willcrystal完成签到 ,获得积分10
1分钟前
12345完成签到,获得积分20
1分钟前
Bill Wang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
心灵美天奇完成签到 ,获得积分10
1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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043005
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7801434
关于积分的说明 16237796
捐赠科研通 5188531
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776596
邀请新用户注册赠送积分活动 1759645
关于科研通互助平台的介绍 1643202