Ion Selective and Water Resistant Cellulose Nanofiber/MXene Membrane Enabled Cycling Zn Anode at High Currents

材料科学 阳极 法拉第效率 化学工程 电解质 纳米纤维 储能 无机化学 电极 纳米技术 冶金 化学 物理 工程类 量子力学 物理化学 功率(物理) 生物化学
作者
Wangwang Xu,Xiaobin Liao,Weina Xu,Kangning Zhao,Guang Yao,Qinglin Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (14) 被引量:90
标识
DOI:10.1002/aenm.202300283
摘要

Abstract Aqueous rechargeable zinc ion batteries (ZIBs) are regarded as a promising candidates for next‐generation energy storage devices but strongly hindered by the limited utilization of the zinc metal anode (below 5%) due to the active water/anion corrosion. Herein, an ion selective and water‐resistant cellulose nanofiber (CNF)/MXene composite membrane has been developed through molecular sieving to restrict active water and anions from the electrode/electrolyte interface through dehydration of zinc ions, avoiding the water/anion‐induced corrosion/decomposition. In this way, the CNF/MXene@Zn anode exhibits significantly enhanced coulombic efficiency (99.5 % at 10 mA cm ‐2 ) and low voltage hysteresis. Moreover, coated with CNF/MXene composite membrane, zinc symmetric batteries can be operated at the extremely high current of 100 mA cm ‐2 and ultra‐high Zn utilization of 88.2% to achieve record‐high cumulative plating capacity of 12 Ah cm ‐2 . Furthermore, the full vanadium dioxide (VO 2 ) |CNF/MXene@Zn batteries exhibit a high capacity of 357 mAh g ‐1 at 2 A g ‐1 and retain 93.3% of the capacity after 500 cycles. Moreover, at negative/ positive capacity (N/P) ratio of 2.8, the CNF/MXene membrane coated zinc is able to stably cycle for 100 cycles, demonstrating the potential for high energy zinc battery. This designed CNF/MXene membrane enables ZIBs as viable energy storage devices for practical applications.
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
2041完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3应助动听黎云采纳,获得10
3秒前
4秒前
喔喔发布了新的文献求助10
4秒前
迷人的大地完成签到,获得积分10
5秒前
Groot完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
liuwei完成签到,获得积分10
7秒前
zc完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
深情安青应助纪你巴采纳,获得10
9秒前
9秒前
我是老大应助清脆靳采纳,获得30
11秒前
浮游应助不难不难采纳,获得10
12秒前
12秒前
yst123发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
浮游应助文艺不凡采纳,获得10
14秒前
LIAN发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
小小小发布了新的文献求助10
19秒前
Owen应助123采纳,获得30
20秒前
圣泽同学完成签到,获得积分10
20秒前
浮游应助月初采纳,获得10
21秒前
21秒前
yst123完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
ly完成签到,获得积分10
23秒前
竹子完成签到,获得积分10
24秒前
非雨非晴完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
26秒前
26秒前
27秒前
27秒前
铃木卿发布了新的文献求助10
27秒前
LIAN完成签到,获得积分10
28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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
Essential Guides for Early Career Teachers: Mental Well-being and Self-care 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5564269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4649013
关于积分的说明 14687616
捐赠科研通 4590902
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2518973
邀请新用户注册赠送积分活动 1491567
关于科研通互助平台的介绍 1462616