A Biomimetic Polymer-Based Composite Coating Inhibits Zinc Dendrite Growth for High-Performance Zinc-Ion Batteries

材料科学 涂层 化学工程 复合数 水溶液 腐蚀 法拉第效率 聚合物 纳米纤维 阳极 复合材料 冶金 电极 有机化学 物理化学 工程类 化学
作者
Xu Liu,Qingxin Ma,Jiahui Wang,Qigang Han,Chunguo Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (8): 10384-10393 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acsami.1c23422
摘要

Because of their low cost, safety, and green nature, aqueous Zn-ion batteries are promising candidates for energy storage. However, the appearance of Zn dendrites, hydrogen evolution reaction (HER), and corrosion limit the development of the aqueous Zn-ion batteries. Here, inspired by fibrous cartilage, a biomimetic poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-based composite polymer coating layer, including aramid nanofiber (ANF) and zinc trifluoromethanesulfonate [Zn(CF3SO3)2], called ANFZ, was designed and fabricated. The high ionic conductivity (3.84 mS cm-1) of the flexible PVDF matrix, optimized by Zn(CF3SO3)2, combined with the highly mechanical ANF network can effectively guide the rate of Zn stripping/plating, homogenize the Zn2+ distribution, and suppress the dendrites. In addition, the high Coulombic efficiency is obtained due to the suppression of HER and corrosion by the biomimetic coating layer. Symmetric ANFZ@Zn//ANFZ@Zn can steadily work over 1000 h at 1 mA cm-2 with a high degree of reversibility, which is greater than that of bare Zn//bare Zn. Furthermore, the ANFZ@Zn//MVO batteries show a high specific capacity (400.2 mAh g-1, 0.1 A g-1) and a long cycle life. This work presents a novel method combined with bionics for designing and assembling Zn anodes without dendrites for zinc-ion 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
99giddens发布了新的文献求助300
2秒前
纤指细轻捻完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
王春完成签到,获得积分10
3秒前
张小星完成签到,获得积分10
3秒前
HL发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
多情新蕾发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
有魅力的如柏完成签到,获得积分20
6秒前
Bryce0011完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
zhao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Literaturecome完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
廖思巧完成签到,获得积分20
11秒前
王春发布了新的文献求助10
11秒前
快点喝奶茶完成签到,获得积分10
12秒前
FashionBoy应助整齐夏旋采纳,获得10
12秒前
合适的万天完成签到 ,获得积分10
13秒前
hearz完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
秦斌斌发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
深情安青应助周舟采纳,获得10
17秒前
打个酱油完成签到,获得积分10
17秒前
勤劳的凝海完成签到,获得积分10
18秒前
小乐儿~完成签到,获得积分10
18秒前
晚安完成签到,获得积分10
19秒前
深情安青应助胡清美采纳,获得30
19秒前
pan完成签到,获得积分10
20秒前
zyq发布了新的文献求助10
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5749753
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5460439
关于积分的说明 15364425
捐赠科研通 4889147
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2628940
邀请新用户注册赠送积分活动 1577201
关于科研通互助平台的介绍 1533866