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
刚刚
orixero应助Copyright采纳,获得10
刚刚
1秒前
蛐蛐发布了新的文献求助10
1秒前
dgfhg完成签到,获得积分10
3秒前
liu发布了新的文献求助10
5秒前
虚幻凌晴发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐应助甲乙丙丁采纳,获得10
5秒前
6秒前
lsh2完成签到,获得积分10
7秒前
斯文败类应助嘻嘻哈哈采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助胡萝卜采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助lxl采纳,获得10
8秒前
蔡媛嫄完成签到,获得积分20
8秒前
染染爱喝柠檬茶完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
sghsh完成签到,获得积分10
8秒前
wty完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
joe完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
爆米花应助keyanbaicai采纳,获得10
10秒前
笨维发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
凌时爱吃零食完成签到,获得积分0
11秒前
Akim应助zengtsinghua采纳,获得10
12秒前
13秒前
欣慰火发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
VanillaTwilight完成签到,获得积分10
13秒前
Yuu发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
14秒前
今后应助syx采纳,获得10
15秒前
朱哥永正发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
CC完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
娉娉0520完成签到,获得积分10
17秒前
18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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 7259677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881558
关于积分的说明 18766521
捐赠科研通 6939772
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201645
关于科研通互助平台的介绍 2375437
邀请新用户注册赠送积分活动 2177391