Dynamic Zn 2+ ‐Coordinating Oxygen Sites and Electric Field Modulation in Boron‐Integrated Cellulose Nanofiber Separators for Stable Zinc‐Ion Batteries

材料科学 纤维素 纳米纤维 分离器(采油) 电场 化学工程 离子 氧气 单独一对 兴奋剂 电化学 水溶液 导电体 静电纺丝 储能 纳米技术 燃料电池 电子
作者
Jin Cao,Xiaomin Rao,Shangshu Qian,Diwen Zhang,Yan Jin,Xuelin Yang,Jun Lü
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (47) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/aenm.202503368
摘要

Abstract Aqueous zinc‐ion battery (AZIB) separators face critical challenges, including poor interfacial stability, dendrite formation, and limited ion transport kinetics, which significantly hinder their practical application. To address these issues, a boron‐integrated cellulose nanofiber (B/CNF) separator with an ultrathin thickness of 64 µm, fabricated via a scalable dispersion‐dehydration strategy, is developed. The incorporation of boron leads to the formation of B─O and B─O─C structures, in which oxygen atoms bearing lone electron pairs act as Lewis base sites capable of coordinating with Zn 2+ ions. This coordination enhances Zn 2+ transport across the separator and reduces the desolvation energy barrier. Concurrently, boron doping homogenizes the interfacial electric field, mitigating localized charge accumulation and dendrite growth. This synergistic mechanism significantly enhances ion mobility, improves cycling stability, and suppresses unwanted side reactions. As a result, Zn||Zn symmetric cells incorporating B/CNF separators demonstrate ultralong lifespans exceeding 1200 h at 1 mA cm −2 and 250 h at 30 mAh cm −2 (Depth of Discharge (DOD) = 51.24%), while Zn||VO 2 full cells retain 80.38% of their initial capacity after 500 cycles at 1 A g −1 . These results highlight the potential of B/CNF separators to overcome the limitations of conventional separators and advance the development of high‐performance AZIBs.
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
可乐冰红茶完成签到,获得积分10
刚刚
七点完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
扣扣完成签到,获得积分10
2秒前
yanjuan应助渔婆采纳,获得30
2秒前
JamesPei应助仁爱的侯千愁采纳,获得10
3秒前
3秒前
大萝贝完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
lalala发布了新的文献求助10
5秒前
英勇以筠完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
球球发布了新的文献求助30
7秒前
刻苦鼠标发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
蓝天完成签到,获得积分10
11秒前
所所应助lalala采纳,获得10
11秒前
经竺发布了新的文献求助10
12秒前
追逐的疯完成签到 ,获得积分10
14秒前
桐桐应助zml36采纳,获得30
15秒前
16秒前
边伯贤发布了新的文献求助10
16秒前
英俊白莲发布了新的文献求助10
16秒前
as完成签到,获得积分10
17秒前
海比天蓝完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
19秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得30
19秒前
19秒前
20秒前
蓬荜生辉完成签到,获得积分10
20秒前
酱豆豆完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
隐形曼青应助英俊白莲采纳,获得10
22秒前
23秒前
郑小七完成签到,获得积分10
23秒前
GBY发布了新的文献求助10
23秒前
刘卿婷完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
chiweiyoung完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7287511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907292
关于积分的说明 18850770
捐赠科研通 6956319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208604
关于科研通互助平台的介绍 2378499
邀请新用户注册赠送积分活动 2184260