Green and Low‐Cost Interfacial Protection: Natural Polymer Gel‐Coated Zinc Anodes for Aqueous Zinc‐Ion Batteries

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作者
Chen Li,Zhiqiang Guan,Yu Hu,Tingfeng Deng,Lu Zhang,Hongyun Zhao,Hongwei Kang,Jian Shi,J B Li,Chaofeng Zhang
出处
期刊:Advanced sustainable systems [Wiley]
卷期号:10 (7)
标识
DOI:10.1002/adsu.70591
摘要

ABSTRACT Aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs) hold great promise for large‐scale energy storage but suffer from uncontrollable dendrite growth, hydrogen evolution, and severe interfacial corrosion. Here, we report a scalable doctor‐blading strategy to construct an in situ formed multifunctional gel protective layer using natural sodium alginate (SA) and sodium lignosulfonate (SLS). SA provides ordered “egg‐box” coordination sites for Zn 2+ while SLS modulates the Zn 2+ solvation structure through strong sulfonate‐Zn 2+ interactions. The SA‐SLS coated Zn (Zn‐SS) effectively homogenizes the interfacial electric field, accelerates Zn 2+ transport, suppresses parasitic reactions, and guides uniform Zn deposition. Benefiting from this coordinated interfacial regulation, the Zn‐SS symmetric cell delivers an ultralong cyclic life exceeding 2200 h at 0.5 mA cm −2 , while the Zn‐SS||Cu half cell exhibits highly reversible plating and stripping with an average Coulombic efficiency of 99.5% over 500 cycles. When paired with a V 2 O 5 cathode, the full cell maintains a high capacity of 265 mAh g −1 after 600 cycles at 3 A g −1 . This work offers a green, cost‐effective and highly effective interfacial protection strategy, providing new insights toward practical, safe and durable AZIBs.
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