Revealing the Two‐Dimensional Surface Diffusion Mechanism for Zinc Dendrite Formation on Zinc Anode

阳极 枝晶(数学) 材料科学 成核 电偶阳极 电化学 纳米技术 化学工程 扩散 电化学电位 化学 冶金 电极 阴极保护 物理化学 几何学 工程类 物理 热力学 有机化学 数学
作者
Zefang Yang,Chaonan Lv,Wenbin Li,Tingqing Wu,Qi Zhang,Yougen Tang,Minhua Shao,Haiyan Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (43) 被引量:58
标识
DOI:10.1002/smll.202104148
摘要

Aqueous zinc-ion battery is regarded as one of the promising devices for large-scale energy storage systems owing to its high safety, cost-effectiveness, and competitive electrochemical properties. However, the dendrite growth on zinc metal anodes dramatically hinders its further practical applications, and the internal mechanism of dendrite evolution is still unclear. The introduction of a protective layer on the anode interface is an effective method to avoid zinc dendrite growth. Herein, a two-dimensional (2D) atomic surface diffusion mechanism is proposed to reveal the evolution of zinc deposition from tiny protrusion to dendrite under uneven electric and ionic fields. Further, the conductive copper nitride (CN) protective layer is constructed on the zinc metal anode by a facile and scalable magnetron sputtering approach. Their protective layer possesses a high zinc affinity and high diffusion barrier for zinc atom migration, leading to spacious nucleation, and uniform zinc deposition, thus significantly boosting the electrochemical stability. For the first time, the role of the restricted 2D atomic surface diffusion mechanism in inhibiting the formation of zinc tiny protrusion that induces uneven electric and ionic fields is revealed. This work can provide a novel insight for future research on dendrite-free zinc metal anodes by interfacial modification.
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
max完成签到,获得积分10
2秒前
李晨阳发布了新的文献求助10
2秒前
热忱未减应助狂野的凡白采纳,获得10
3秒前
ivy完成签到,获得积分10
5秒前
关尔关注了科研通微信公众号
5秒前
homer完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
yyao发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
aada完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
共享精神应助胖大海采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助灵巧忆南采纳,获得10
10秒前
彭于晏应助Jayce采纳,获得10
10秒前
deshen发布了新的文献求助10
12秒前
tom81882发布了新的文献求助10
12秒前
echo完成签到,获得积分10
13秒前
ava发布了新的文献求助10
13秒前
aada发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
在水一方应助deshen采纳,获得10
18秒前
xiaopeng完成签到,获得积分20
19秒前
20秒前
盐植物发布了新的文献求助10
21秒前
香蕉傲松完成签到,获得积分10
22秒前
徐家豪发布了新的文献求助10
22秒前
Lance完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
24秒前
星辰大海应助七七采纳,获得10
25秒前
李健应助xiaopeng采纳,获得10
25秒前
25秒前
Kwin关注了科研通微信公众号
26秒前
Yaang发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
28秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Edestus (Chondrichthyes, Elasmobranchii) from the Upper Carboniferous of Xinjiang, China 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 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 2380560
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2087852
关于积分的说明 5242806
捐赠科研通 1814956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 905501
版权声明 558774
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 483503