Hydrogen Bond Network‐Enhanced Zincophilic Hydroxypropyl Cellulose Hybrid Layer for an Ultra‐Stable Zinc Metal Anode

阳极 材料科学 化学工程 离子液体 纤维素 图层(电子) 羟丙基纤维素 氢键 水溶液 金属 成核 电化学 电偶阳极 无机化学 混合材料 离子键合 水溶液中的金属离子 灵活性(工程) 高分子化学 粘附 表征(材料科学) 纳米技术 聚合物
作者
Yi Huang,Zhenjie Liu,Chuang Jiang,Qingxi Hou,Wei Liu,Zhe Hu,Bowen Cheng
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
卷期号:8 (2) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/cey2.70088
摘要

ABSTRACT As an earth‐abundant and natural biopolymer, cellulose has received significant attention in aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs) due to its inherent sustainability and non‐toxicity, aligning perfectly with the core advantages of AZIBs. Nevertheless, the practical implementation of cellulose‐based materials is limited by their intrinsically low ionic conductivity. Herein, we introduce a novel zincophilic artificial protective layer by strategically hybridizing hydroxypropyl cellulose (HPC) with zinc trifluoromethanesulfonate on a zinc metal anode (HZ@Zn). Characterization and calculations demonstrate that the multi‐hydroxyl architecture of HPC constructs hydrogen bond networks, whereas the Zn 2+ ‐coordinated HPC domains function as preferential nucleation sites for zinc deposition. These interactions collectively enhance ion transport and accelerate desolvation kinetics. Additionally, the hybrid layer's mechanical flexibility and interfacial adhesion ensure the integrity of the artificial protective layer during long cycling. Thanks to this synergistic effect, HZ@Zn shows exceptional electrochemical performance, including a low desolvation activation energy of 14.38 kJ mol −1 and ultra‐long cycling stability. Symmetric cells demonstrate exceptional longevity, exceeding 9,500 h at 0.5 mA cm −2 /0.25 mAh cm −2 , whereas HZ@Zn‖PANI full cells maintain 89.8% capacity retention after 4000 cycles at 5 A g −1 . This study establishes biopolymers as versatile platforms for effectively stabilizing the zinc metal anode.
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
板蓝根发布了新的文献求助10
刚刚
顾矜应助小巧大山采纳,获得10
刚刚
leeee完成签到,获得积分10
1秒前
整齐夜安发布了新的文献求助10
1秒前
molihuakai应助werty采纳,获得10
1秒前
潇潇发布了新的文献求助10
1秒前
碧蓝小蝴蝶完成签到,获得积分10
2秒前
bkagyin应助于彦采纳,获得10
2秒前
潇洒寄云发布了新的文献求助10
2秒前
李李丽丽丽丽完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
顺利比耶发布了新的文献求助10
4秒前
英俊的铭应助当你采纳,获得10
4秒前
acronema完成签到,获得积分10
5秒前
万能图书馆应助张毅德采纳,获得10
5秒前
qqqq发布了新的文献求助10
6秒前
遥远的猫发布了新的文献求助10
6秒前
bszh完成签到,获得积分10
6秒前
SciGPT应助lll采纳,获得10
6秒前
dragonborn完成签到,获得积分10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
kokodayo完成签到,获得积分10
7秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助啊哈哈哈采纳,获得10
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得50
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7300720
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8919104
关于积分的说明 18889966
捐赠科研通 6965562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3211226
关于科研通互助平台的介绍 2380360
邀请新用户注册赠送积分活动 2187955