In Situ Copolymerizing ZrO2 with Hydrogel Electrolytes toward High‐Rate and Long‐Life Quasi‐Solid‐State Zn–Ion Batteries

材料科学 原位 电解质 离子 化学工程 固态 无机化学 电极 工程物理 物理化学 有机化学 工程类 化学
作者
Yu Sun,Lina Song,Xing‐Yuan Du,Shuang Liang,Yue Wang,Xiaoxue Wang,Guijuan Ji,Ji‐Jing Xu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202404944
摘要

Abstract Hydrogel is adopted as a promising alternative electrolyte for the zinc–ion batteries (ZIBs) due to its water‐retaining capacity and high ionic conductivities. However, the high content of free water molecules will affect the operation of electrolytes in ZIBs, resulting in the uncontrolled growth of zinc dendrites and related side reactions. Herein, a functional hydrogel electrolyte is developed by in situ copolymerizing the ceramic ZrO 2 with acrylamide and 2‐Acrylamido‐2‐methylpropane sulfonic acid to adjust the ion transport behavior, further improve zinc ions' depositional behavior. The interaction between ZrO 2 and ─SO 3 H groups within the hydrogel is capable of inducing the free migration of zinc ions, resulting in a novel transport pathway, thereby enhancing the diffusion rate of zinc ions with an ionic conductivity of 38.3 mS cm −1 . The hydrogen bonding between ceramic particles and free water molecules of the hydrogel electrolyte enables it to achieve stable operation under large current densities (8 mA cm −2 , 4 mAh cm −2 ). Moreover, a full battery with polyaniline (PANI@ZrO 2 ) displays excellent stability (1500 cycles) with a capacity retention rate of 79.2%. The proposed work provides an insightful design of high‐performance electrolyte materials for energy storage by manipulating the zinc behavior.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
坚强白凝完成签到,获得积分10
刚刚
BettyNie完成签到 ,获得积分10
2秒前
lcdamoy完成签到,获得积分10
2秒前
Smoiy完成签到 ,获得积分10
4秒前
冲冲冲完成签到,获得积分10
4秒前
求解限发布了新的文献求助50
5秒前
沉默傲芙完成签到,获得积分0
6秒前
sugar完成签到,获得积分10
7秒前
cxm666完成签到,获得积分10
7秒前
lf完成签到,获得积分10
7秒前
KK完成签到,获得积分10
8秒前
yuyang完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
阿白完成签到 ,获得积分10
11秒前
YY完成签到 ,获得积分10
11秒前
壮观采文完成签到,获得积分10
12秒前
li完成签到,获得积分10
13秒前
小库里2025完成签到 ,获得积分10
13秒前
饱满绮波完成签到 ,获得积分10
13秒前
不知道完成签到,获得积分10
14秒前
精神的精神病完成签到,获得积分10
14秒前
agnway完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
11111111111完成签到,获得积分10
19秒前
chen完成签到,获得积分10
20秒前
韩凡完成签到,获得积分10
20秒前
r93527005完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
Chong完成签到,获得积分10
23秒前
ll发布了新的文献求助10
24秒前
当女遇到乔完成签到 ,获得积分10
25秒前
维生素完成签到,获得积分10
25秒前
研友_La17wL完成签到,获得积分10
26秒前
flymove完成签到,获得积分10
26秒前
风趣秋白完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
JYM完成签到,获得积分10
29秒前
fx完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Building Quantum Computers 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
优秀运动员运动寿命的人文社会学因素研究 500
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd Edition 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4243427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3776859
关于积分的说明 11856880
捐赠科研通 3431265
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1883038
邀请新用户注册赠送积分活动 934999
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 841468