Towards Ultra‐Stable Wide‐Temperature Zinc‐Ion Batteries by Using Ion‐Sieving Organic Framework Membrane

分离器(采油) 电解质 阳极 电导率 阴极 化学工程 离子 溶解 材料科学 电化学 电极 离子电导率 无机化学 化学 冶金 有机化学 工程类 物理 物理化学 热力学 生物化学
作者
Jie Xu,Yuting Yang,Qing Dai,Zhangyu Zheng,Yongjie Cao,Yuwen Cheng,Bo Peng,Lianbo Ma,Yonggang Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (18): e202423118-e202423118 被引量:55
标识
DOI:10.1002/anie.202423118
摘要

Abstract Aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs) offer notable advantages in safety and cost‐efficiency, but Zn dendrite growth and unstable interfacial reactions hinder their commercial viability. A crucial factor in addressing these challenges lies in optimizing the separator to regulate ion transport and stabilize electrode interfaces. Herein, we propose a covalent organic framework (COF)‐based separator with quasi‐single‐ion conduction, specifically a Zn 2+ ‐substituted sulfonate COF (COF‐Zn) membrane, designed to tackle these issues. Featuring a high Zn transference number (0.87) and a thin 25 μm profile, the COF‐Zn separator allows for reduced electrolyte usage (20 μL mg −1 ) while effectively minimizing cathode dissolution. Its quasi‐single‐ion conductivity and electronegative properties improve Zn anode's stability by lowering water activity. This separator enables ultra‐stable AZIBs, as demonstrated in various full cells including Zn//4,5,9,10‐pyrenetetrone (PTO), Zn//I 2 and Zn//V 2 O 5 . Remarkably, the Zn//PTO cell achieves an energy density of 260 Wh kg −1 , 100 % capacity retention under reduced electrolyte conditions, and stable all‐weather cycling from −40 to +100 °C with a customized electrolyte.
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
1秒前
再说发布了新的文献求助10
1秒前
奥黛丽悟空完成签到,获得积分10
1秒前
杰小程发布了新的文献求助10
1秒前
哒哒完成签到,获得积分10
1秒前
Xenon发布了新的文献求助10
2秒前
温暖逊完成签到,获得积分10
2秒前
彭于晏应助XIYBO采纳,获得10
4秒前
大个应助任淮南采纳,获得10
4秒前
5秒前
xiaolizi发布了新的文献求助60
6秒前
6秒前
田様应助再说采纳,获得10
6秒前
斯文败类应助06采纳,获得10
6秒前
危机的曼香完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
jksxxmxt123完成签到,获得积分10
7秒前
田様应助七怪采纳,获得10
7秒前
dd发布了新的文献求助10
8秒前
顾矜应助杰小程采纳,获得10
9秒前
10秒前
芊瑶发布了新的文献求助10
11秒前
无花果应助Jemmy采纳,获得10
11秒前
合适雨完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
乐安发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
五七完成签到,获得积分20
14秒前
隐形曼青应助fu采纳,获得10
14秒前
Vandokey完成签到,获得积分10
14秒前
米九完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
16秒前
酱酱C完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
WSYang完成签到,获得积分0
17秒前
hongyeZhang发布了新的文献求助20
18秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
18秒前
Xenon完成签到,获得积分10
18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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7644403
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9217256
关于积分的说明 19774868
捐赠科研通 7209578
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276786
关于科研通互助平台的介绍 2438311
邀请新用户注册赠送积分活动 2274649