Anion‐Regulated Electric Double Layer and Progressive Nucleation Enable Uniform and Nanoscale Zn Deposition for Aqueous Zinc‐Ion Batteries

材料科学 成核 离子 纳米尺度 水溶液 沉积(地质) 图层(电子) 原子层沉积 纳米技术 化学工程 无机化学 冶金 物理化学 有机化学 化学 古生物学 沉积物 工程类 生物
作者
Ziqing Wang,Jiefeng Diao,Graeme Henkelman,C. Buddie Mullins
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202314002
摘要

Abstract Aqueous zinc‐ion batteries have been regarded as safe and cheap energy storage devices. However, severe zinc dendrite growth and water decomposition limit the sustainability of aqueous zinc‐ion batteries. Herein, sodium‐difluoro(oxalato)borate (NaDFOB) is introduced into ZnSO 4 electrolyte to modify the electric double layer (EDL) and the nucleation mechanism. Electrochemical tests and density functional theory calculations reveal that DFOB − adsorbs on the zinc electrode to form a water‐poor EDL, effectively suppressing side reactions. Notably, a detailed investigation of zinc deposition demonstrates that the adsorbed DFOB − ions induce progressive nucleation, resulting in nanoscale zinc nuclei and uniform zinc growth. Additionally, the adsorbed DFOB − ions decompose into a solid electrolyte interphase, further protecting the zinc electrode. Consequently, the Zn/Zn symmetric cell using ZnSO 4 /NaDFOB electrolyte can cycle for over 500 h at 5 mA cm −2 to reach a capacity of 10 mAh cm −2 , while a Zn/Cu half cell maintains an average Coulombic efficiency of 99.3% over 400 cycles. A high capacity retention of 93.0% with a capacity of 250 mAh g −1 at 0.2 A g −1 is achieved in the ZnSO 4 /NaDFOB electrolyte in full cell cycling. These findings highlight the impact of anion‐modified EDL and progressive nucleation on achieving highly uniform zinc deposition.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
默默的枕头关注了科研通微信公众号
2秒前
1107任务报告完成签到 ,获得积分10
3秒前
Yyy发布了新的文献求助10
4秒前
ladder发布了新的文献求助10
4秒前
CR完成签到 ,获得积分10
4秒前
米儿发布了新的文献求助30
6秒前
传奇3应助LNN采纳,获得10
10秒前
要减肥筝完成签到,获得积分10
12秒前
穿多点完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
棕榈完成签到,获得积分10
15秒前
ladder完成签到,获得积分20
15秒前
北方的舟完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
小芒果完成签到,获得积分10
19秒前
耍酷夜阑完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
小蘑菇应助踏实的心情采纳,获得10
21秒前
可爱的函函应助grace0828采纳,获得10
21秒前
我是老大应助哭泣的又蓝采纳,获得10
22秒前
23秒前
orixero应助耍酷夜阑采纳,获得20
23秒前
tommmmmm15发布了新的文献求助10
23秒前
berg完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
棕榈发布了新的文献求助10
27秒前
LKSkywalker完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
newfat应助科研通管家采纳,获得200
28秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
壳米应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
28秒前
28秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
LNN发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2470041
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137084
关于积分的说明 5445290
捐赠科研通 1861367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925748
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495201