Crystallinity‐Induced Ion Rectification in Polymer/Zn Interphases for Stable Aqueous Zinc Batteries

材料科学 结晶度 整改 化学工程 聚合物 水溶液 离子 无机化学 有机化学 冶金 复合材料 化学 量子力学 物理 工程类 功率(物理)
作者
Yalan Guo,Zhengang Li,Xin Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (35): e2418354-e2418354 被引量:11
标识
DOI:10.1002/adma.202418354
摘要

The energy density and cycle life of aqueous zinc metal batteries are hindered by inherent chemical and mechanical instabilities at the Zn/electrolyte interface, causing uncontrolled dendrite formation and side reactions. Here, an anisotropic crystalline polymer interphase by leveraging the hierarchical structure to stabilize the interface is designed. The stabilization effect strongly depends on the crystallinity of polymer chains, where the one with optimal ion transfer possesses a preferred orientation of nanocrystals parallel to the Zn anode. This topological structure creates fast tunnel for ion transport that significantly enhances the kinetics and reversibility of electrochemical transformations. The ordered crystalline phase and disordered amorphous phase respectively blocks H₂O penetration and provides Zn2⁺ transport channels, reaching an optimum between electrode protection and ion transfer. Symmetric cells with the crystallinity-tuned interface demonstrate an exceptionally long lifespan exceeding 3000 h at elevated current density and capacity of 5 mA cm-2 and 5 mAh cm-2, with a cumulative plated capacity of 7500 mAh cm-2. The Zn/AC hybrid ion supercapacitor exhibits outstanding stability, enduring over 10 000 cycles at 5 A g-1. The work unveils new ordering-dependent ion transport in solid-state polymer interphase/electrolyte and provides a feasible approach for advancing grid-scale aqueous batteries.
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
Clef完成签到,获得积分10
刚刚
HH完成签到,获得积分10
刚刚
西部小田发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
英俊的铭应助瘦瘦隶采纳,获得10
2秒前
coco完成签到,获得积分10
3秒前
浅忆发布了新的文献求助10
4秒前
HH发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
zy发布了新的文献求助10
6秒前
feng发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
9秒前
深情安青应助淇淇采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
实验顺利!完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
Liuxinyiliu完成签到,获得积分10
12秒前
俏皮的以莲完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
woaizuoshiyan发布了新的文献求助10
14秒前
klj发布了新的文献求助10
14秒前
团子团子猪完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
情怀应助feng采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
优美薯片完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
woaizuoshiyan发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
woaizuoshiyan发布了新的文献求助10
17秒前
woaizuoshiyan发布了新的文献求助10
17秒前
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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
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 7638954
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9212138
关于积分的说明 19761294
捐赠科研通 7205817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275926
关于科研通互助平台的介绍 2437509
邀请新用户注册赠送积分活动 2273206