Robust cellulose-BaTiO3 separator with electric-field regulation effect for dendrite-free Zn-ion batteries

分离器(采油) 电场 离子 材料科学 纤维素 化学工程 纳米技术 化学 物理 有机化学 工程类 热力学 量子力学
作者
Zhang He,Meijia Qiu,Yuxuan Liang,Jinguo Chen,Yongtao Liu,Xiong Pu,Wenjie Mai,Peng Sun
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:125 (2) 被引量:7
标识
DOI:10.1063/5.0214281
摘要

Aqueous Zn-ion batteries have emerged as one of the best candidates for efficient and safe energy storage systems; however, they are severely restricted by the formation of uncontrolled Zn dendrites. To address this issue, micro-fibrillated cellulose (MFC)-BaTiO3 separators are designed to regulate the Zn2+ transport behavior and achieve stable Zn anodes via coupling multiple effects. The MFC component offers a cellulose framework with robust mechanical properties and prior ion transfer channels, while the BaTiO3 particles provide dynamic electric-field regulation toward Zn2+ transfer process under different states. Due to the above-mentioned co-functions, MFC-BaTiO3 separators deliver a much better comprehensive performance than the commercial glass fiber (GF) separator. A higher Zn2+ transference number of 0.69 can be achieved in the composite separator, which is more than twice that of the GF separator. Therefore, the MFC-BaTiO3 separators are capable of achieving a much longer cycle life of more than 1050 h under 1 mA cm−2 and 1 mAh cm−2 in contrast to only 250 h observed with GF separators. Corresponding Zn//Cu cells presented a considerable Coulombic efficiency of 99.1%, and Zn//MnO2 full cells can stably work for over 500 cycles. This work provides deep insights into designing efficient, high-performance, and low-cost separators for 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
刚刚
Akim应助惊霜采纳,获得10
刚刚
zpp发布了新的文献求助10
刚刚
111发布了新的文献求助10
刚刚
爆米花应助可恶的鼠采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
情怀应助jie采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
1111发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
相顾无言完成签到,获得积分10
3秒前
FIZZES发布了新的文献求助10
3秒前
逗逗发布了新的文献求助10
4秒前
zed320发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李建华发布了新的文献求助10
4秒前
实打实大完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Lz完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
zkz完成签到,获得积分10
7秒前
ilya发布了新的文献求助30
7秒前
企鹅QQ发布了新的文献求助10
7秒前
霸气向秋完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
宋微发布了新的文献求助20
9秒前
General发布了新的文献求助10
9秒前
天保大盛完成签到,获得积分10
9秒前
大船仔发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
乐乐应助AthurMarcus采纳,获得10
11秒前
TN0114俊完成签到 ,获得积分10
11秒前
尊敬松鼠发布了新的文献求助10
11秒前
大橙子完成签到 ,获得积分10
11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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7736083
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286141
关于积分的说明 20175821
捐赠科研通 7314255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305231
关于科研通互助平台的介绍 2457612
邀请新用户注册赠送积分活动 2314646