Zinc Anodes Modified by One‐Molecular‐Thick Self‐Assembled Monolayers for Simultaneous Suppression of Side‐Reactions and Dendrite‐Formation in Aqueous Zinc‐Ion Batteries

钝化 材料科学 水溶液 枝晶(数学) 成核 阳极 无机化学 锌酸盐 化学工程 电偶阳极 吸附 化学 有机化学 纳米技术 冶金 电极 物理化学 图层(电子) 几何学 工程类 阴极保护 数学
作者
Manasi Mwemezi,S. J. Richard Prabakar,Su Cheol Han,Woon Bae Park,Jung Yong Seo,Kee‐Sun Sohn,Myoungho Pyo
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (21): e2201284-e2201284 被引量:44
标识
DOI:10.1002/smll.202201284
摘要

Repeated charge/discharge in aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) commonly results in surface corrosion/passivation and dendrite formation on zinc anodes, which is a major challenge for the commercialization of zinc-based batteries. In this work, metallic Zn modified by self-assembled monolayers is described as a viable anode for ZIBs. ω-mercaptoundecanoic acid that is spontaneously adsorbed on Zn (MUDA/Zn) contributes to the simultaneous suppression of side reactions and dendrite formation in ZIBs. Though one-molecular-thick, densely packed alkyl chains prohibit H2 O and H+ from making direct contact with the underlying Zn, and surface carboxylate moieties (-COO- ) effectively repel anionic species (OH- ) in a solution, which renders a Zn anode inert against zincate formation within a wide range of pH. In contrast, the electrostatic attraction between surface-carboxylates and cations increases the concentration of Zn2+ on the surface of MUDA/Zn to facilitate Zn plating/stripping with less overpotentials. The high concentration of Zn2+ also results in an increased number of nucleation sites, which enhances the lateral growth of Zn with no formation of dendrites. As a result, MUDA/Zn shows excellent stability during prolonged Zn plating/stripping within a wide range of pH. The advantageous properties of MUDA/Zn are also retained in full-cells coupled with δ-MnO2 cathodes.
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
灿灿不菜应助王兵采纳,获得10
1秒前
1秒前
YYxz发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
英俊的铭应助嘟嘟采纳,获得10
3秒前
可爱的函函应助AOHAYOO采纳,获得10
3秒前
zzh发布了新的文献求助10
3秒前
李健应助坚强的凡双采纳,获得10
4秒前
4秒前
科研大牛发布了新的文献求助10
5秒前
三四月完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
darlinglu发布了新的文献求助10
5秒前
光热效应完成签到,获得积分10
5秒前
东风发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
collapsar1完成签到,获得积分10
6秒前
wanci应助熠熠采纳,获得10
7秒前
Gsq发布了新的文献求助10
8秒前
jwb711发布了新的文献求助10
9秒前
卷卷516发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
COA-ACP完成签到,获得积分10
10秒前
Akim应助shiyaouao采纳,获得10
12秒前
球球发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
bkagyin应助科研大牛采纳,获得10
15秒前
ww不迷糊完成签到 ,获得积分10
16秒前
orixero应助darlinglu采纳,获得10
16秒前
16秒前
Copyright应助小野猫是我采纳,获得10
16秒前
17秒前
DC-CIK军团完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
xll发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
愤怒的念烟完成签到,获得积分10
20秒前
风信子完成签到,获得积分10
21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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 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 7353450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8964499
关于积分的说明 19045717
捐赠科研通 7002043
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221692
关于科研通互助平台的介绍 2386157
邀请新用户注册赠送积分活动 2202312