Ionic Selective Separator Design Enables Long‐Life Zinc–Iodine Batteries via Synergistic Anode Stabilization and Polyiodide Shuttle Suppression

分离器(采油) 阳极 材料科学 电化学 水溶液 离子键合 阴极 化学工程 电偶阳极 无机化学 离子 电极 化学 有机化学 物理化学 冶金 工程类 物理 阴极保护 热力学
作者
Peng Yang,Kai Zhang,Shizhuo Liu,Wubin Zhuang,Zhipeng Shao,Kaiping Zhu,Lin Lin,Gengde Guo,Wenhui Wang,Qichong Zhang,Yagang Yao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (52) 被引量:95
标识
DOI:10.1002/adfm.202410712
摘要

Abstract Aqueous zinc–iodine batteries show immense potential in the electrochemical energy storage field due to their intrinsic safety and cost‐effectiveness. However, the rampant dendritic growth and continuous side reactions on the zinc anode, coupled with the shuttling phenomenon of polyiodides, severely affect their cyclic life. In response, this study utilizes a carboxyl‐functionalized metal‐organic framework UiO‐66‐(COOH) 2 (UC) to modify commercial glass fiber (GF) to develop a novel ionic selective separator (UC/GF). This separator exhibits cation exchange ability for Zn 2+ and polyiodides, thereby simultaneously stabilizing the zinc anode and inhibiting the shuttle effect of polyiodides. Enhanced by the abundant polar carboxyl groups, the UC/GF separator can effectively facilitate Zn 2+ ion transport and accelerate the desolvation of hydrated zinc ions by its zincophilicity and hydrophilicity, while significantly hindering the transfer of polyiodides via electrostatic repulsion. Consequently, the Zn|UC/GF|Zn symmetric battery enables a long lifespan of over 3400 h at a current density of 5.0 mA cm −2 , while the Zn|UC/GF|I 2 exhibits an exceptional discharge capacity of 103.8 mAh g −1 after 35 000 cycles at 10 C with a capacity decay rate of only 0.0013% per cycle. This separator modification strategy that synergistically optimizes anode and cathode performance provides unique insights into the commercialization of zinc–iodine 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
Xu_W卜完成签到,获得积分10
1秒前
w0304hf完成签到,获得积分10
1秒前
糖糖完成签到 ,获得积分10
2秒前
CL完成签到,获得积分10
2秒前
俞孤风完成签到,获得积分10
4秒前
宗剑完成签到,获得积分10
4秒前
xdd完成签到,获得积分10
4秒前
青衣完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的小福宝完成签到,获得积分10
5秒前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
5秒前
晓风完成签到,获得积分0
6秒前
嗯我就不说完成签到,获得积分10
6秒前
AAA完成签到,获得积分10
7秒前
王能行完成签到,获得积分10
7秒前
万信心完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
lwqz_2022发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
文章求助专业户完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
chriswu1996完成签到,获得积分10
10秒前
小小完成签到,获得积分10
11秒前
CodeCraft应助椰树椰汁采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助医小邦采纳,获得10
14秒前
研友_LMBAXn完成签到,获得积分10
14秒前
聪明的哈密瓜完成签到,获得积分10
14秒前
snowbro完成签到,获得积分10
14秒前
heitao发布了新的文献求助10
15秒前
脑洞疼应助阿黎采纳,获得80
16秒前
protein完成签到,获得积分10
19秒前
iPhone7跑GWAS完成签到,获得积分10
20秒前
大头欢欢发布了新的文献求助10
21秒前
吴彦祖完成签到,获得积分10
21秒前
小斌完成签到,获得积分10
22秒前
linfordlu完成签到,获得积分0
23秒前
栗子完成签到,获得积分10
24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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879654
关于积分的说明 18757915
捐赠科研通 6938123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201148
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176982