Enabling Low-Temperature and High-Rate Zn Metal Batteries by Activating Zn Nucleation with Single-Atomic Sites

法拉第效率 成核 动力学 剥离(纤维) 材料科学 金属 枝晶(数学) 化学工程 水溶液 冶金 化学 电化学 电极 物理化学 复合材料 量子力学 物理 工程类 数学 有机化学 几何学
作者
Shan Chen,Jialei Chen,Xuelong Liao,Youzeng Li,Wei Wang,Rong Huang,Tete Zhao,Shuowen Yan,Zhenhua Yan,Fangyi Cheng,Huan Wang
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (11): 4028-4035 被引量:70
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c02042
摘要

Aqueous zinc (Zn)-ion batteries have attracted increasing attentions owing to their low cost and intrinsic safety. Nevertheless, the sluggish kinetics at subzero temperatures severely exacerbate the Zn dendrite growth, which hinders their implementation in cold environments. By virtue of high activity and maximum exposure of single atoms, Bi–N4 moieties were fabricated to serve as Zn nucleation sites to increase Zn nucleation kinetics toward high-rate and low-temperature Zn metal batteries. Benefiting from the boosted kinetics, the Bi–N4 species render a highly reversible and dendrite-free Zn plating/stripping behavior at 5 mA cm–2 with an average Coulombic efficiency of 99.4% over 1600 cycles at −30 °C, as well as a prolonged life up to 600 cycles in symmetric cells. Low-temperature full cells were also demonstrated with nearly 100% capacity retention after cycling at 0.5 A g–1 for 1400 cycles. This work shows the feasibility of single atoms in manipulating nucleation behaviors toward low-temperature metal 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
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
1秒前
2秒前
2秒前
小昭Ti完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
冰阔罗发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
邵竺完成签到,获得积分10
4秒前
廖晨曦发布了新的文献求助30
4秒前
英姑应助伶俐小凝采纳,获得10
5秒前
MchemG给PHfei的求助进行了留言
5秒前
顚明发布了新的文献求助10
5秒前
希望天下0贩的0应助kids采纳,获得20
5秒前
科研通AI6应助林瓜瓜采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
英俊的铭应助slin_sjtu采纳,获得10
6秒前
guyingzilian关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
Helbock完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
阳光的卿发布了新的文献求助10
7秒前
kilion发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
air关注了科研通微信公众号
8秒前
一见喜发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
风清扬应助机智的安双采纳,获得30
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
wanghuanjxx发布了新的文献求助10
11秒前
Feegood完成签到,获得积分10
13秒前
雪白冰之发布了新的文献求助10
13秒前
浅梦星河发布了新的文献求助10
13秒前
tlm完成签到,获得积分10
13秒前
13333发布了新的文献求助10
14秒前
廖晨曦完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
中国兽药产业发展报告 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
La RSE en pratique 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4420405
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3900885
关于积分的说明 12129900
捐赠科研通 3546817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1946313
邀请新用户注册赠送积分活动 986563
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 882725