A Diffusion‐Retarded Strategy for Practical Zn–I 2 Batteries Under Harsh Conditions

作者
Zheng Lian,Wu Yang,Zhen-Zhen Wu,Linxin Zhong,Zhexuan Liu,Chen Zhongxin,Guanwu Lian,Emmanuel Iwuoha,Kasim Ocakoglu,Jun Lu,Shanqing Zhang,Guangmin Zhou,Xinwen Peng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202515756
摘要

Abstract Zinc–iodine (Zn–I 2 ) batteries attract increasing attention for inherent safety and cost‐effectiveness. However, challenges like sluggish iodine kinetics and polyiodide shuttle effect seriously impede their practical viability. Herein, we develop a diffusion‐retarded strategy, where carbon cage‐encapsulated Cu‐doped ZnO nanoparticles are tailored on scalable carbon paper substrates as iodine cathodes to simultaneously retard polyiodide shuttle effect and accelerate iodine species reaction kinetics. Specifically, the physical barrier formed by carbon cage and porous fiber effectively retards the diffusion of polyiodides, while the intermodulated single‐atom Cu sites and adjacent Zn sites in Cu–ZnO nanoparticles show remarkable catalytic activity and chemisorption for iodine species, respectively. Hence, the obtained Zn–I 2 batteries exhibit an ultra‐low polarization voltage of 26.7 mV (1 A g −1 ) and endure an ultra‐long cycle life over 40 000 cycles at 5 A g −1 . Notably, the batteries maintain over 5000 cycles with a capacity degradation rate of barely 0.007% per cycle at 60 °C, while the capacity decline is 20.8 mAh g −1 under −20 °C (vs. 25 °C), as well as over 1150 cycles at a negative/positive ( N / P ) ratio of 2.5. Overall, high‐performance Zn–I 2 batteries under harsh conditions through the diffusion‐retarded strategy provide valuable guidance for rational cathode designs toward practical Zn–I 2 battery systems.
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
一鱼两吃发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
打打应助sxt采纳,获得10
刚刚
刚刚
俏皮易绿完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
SciGPT应助LJH采纳,获得10
2秒前
HAN完成签到,获得积分10
3秒前
汉堡发布了新的文献求助10
3秒前
陈皮软糖完成签到 ,获得积分10
3秒前
wuxiaoyan426发布了新的文献求助10
3秒前
张晟辉完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
gebiheishuini发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
现代一德发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
5秒前
十八岁不想说话完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
希望天下0贩的0应助Tingting采纳,获得10
6秒前
6秒前
dddd完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
SHEN发布了新的文献求助10
7秒前
华仔应助CYM采纳,获得10
7秒前
赖佳晗发布了新的文献求助10
7秒前
bkagyin应助橘慢慢采纳,获得10
7秒前
复杂鱼完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助pyh采纳,获得10
8秒前
李健应助小于爱吃鱼采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
11秒前
眼睛大的一曲完成签到,获得积分20
11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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 7237829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8863206
关于积分的说明 18695731
捐赠科研通 6907799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3194143
关于科研通互助平台的介绍 2366159
邀请新用户注册赠送积分活动 2168689