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:41
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
英姑应助汪汪采纳,获得10
刚刚
刚刚
qwertyuiop发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
茂飞发布了新的文献求助10
1秒前
青青完成签到,获得积分10
2秒前
微笑风华发布了新的文献求助10
2秒前
徐sir完成签到 ,获得积分10
3秒前
不说再见发布了新的文献求助20
4秒前
Ye完成签到,获得积分10
4秒前
笑点低饼干完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
kuhei完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
绒绒完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI6.4应助咕咕咕采纳,获得10
8秒前
molihuakai应助李大柱采纳,获得10
8秒前
chengxiping完成签到,获得积分10
8秒前
乐乐应助龙伯乐采纳,获得10
9秒前
kuhei发布了新的文献求助10
10秒前
向着梦想出发完成签到 ,获得积分10
11秒前
lababa发布了新的文献求助10
13秒前
小透明发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
领导范儿应助zyx采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助陆冰之采纳,获得30
14秒前
科研通AI6.3应助shiyaouao采纳,获得10
14秒前
赘婿应助张宇鑫采纳,获得10
17秒前
sanbenzi完成签到,获得积分10
17秒前
大接特接accept应助whisht采纳,获得10
18秒前
青青完成签到,获得积分10
19秒前
Akim应助不说再见采纳,获得10
20秒前
23秒前
23秒前
莲枳榴莲完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
qwertyuiop完成签到,获得积分10
23秒前
moncypool发布了新的文献求助10
24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
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
Radical Reactions 500
Stratospheric Ozone: A Textbook 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 7353633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8964667
关于积分的说明 19046206
捐赠科研通 7002200
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221744
关于科研通互助平台的介绍 2386166
邀请新用户注册赠送积分活动 2202419