Stabling Zinc Metal Anode with Polydopamine Regulation through Dual Effects of Fast Desolvation and Ion Confinement

材料科学 阳极 成核 水溶液 阴极 金属 化学工程 离子 动力学 涂层 纳米技术 冶金 电极 物理化学 化学 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Tingting Wang,Pinji Wang,Liang Pan,Zhangxing He,Lei Dai,Ling Wang,Shude Liu,Seong Chan Jun,Bingan Lu,Shuquan Liang,Jiang Zhou
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (5) 被引量:241
标识
DOI:10.1002/aenm.202203523
摘要

Abstract Metal zinc is recognized as a promising anode candidate for aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs), however, dendrites and byproducts formation severe deteriorate its reversibility and practical lifespan. Herein, a polydopamine (PDA) layer, which offers the dual effects of fast desolvation and ion confinement, is constructed on the surface of a Zn anode for efficient AZIBs. The abundant polar functional groups in PDA significantly enhance interfacial contact in aqueous media, which reduces the number of water molecules reaching the zinc surface through fast desolvation, thus lowering the energy barrier for Zn 2+ migration. Furthermore, the porous PDA coating controls the ion flux via the ion‐confinement effect, thereby accelerating Zn 2+ kinetics on the zinc surface. Consequently, Zn@PDA exhibits significantly improved Zn 2+ deposition kinetics (nucleation potential of only 32.6 mV vs 50.2 mV of bare Zn) compared with bare Zn at 2.0 mA cm −2 , with a dendrite‐free surface and negligible byproduct formation. When paired with a MnO 2 cathode, the Zn@PDA//MnO 2 cell delivers high discharge capacity and long cycle stability without significant performance deterioration over 1000 cycles at 1.0 A g −1 . Additionally, the cell demonstrates excellent shelving‐restoring performance.
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
小小完成签到,获得积分10
刚刚
烤番薯发布了新的文献求助10
2秒前
无花果应助AIT采纳,获得10
3秒前
15256397832发布了新的文献求助10
3秒前
桐桐应助快乐的鱼采纳,获得10
4秒前
4秒前
希望天下0贩的0应助灵美采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助陶醉的念之采纳,获得10
6秒前
SciGPT应助momo采纳,获得10
6秒前
Zixu完成签到,获得积分10
7秒前
无花果应助dd采纳,获得10
8秒前
8秒前
Plum22完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
Neko发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
阳光妙竹发布了新的文献求助30
11秒前
科研通AI5应助sun采纳,获得30
12秒前
zcz应助123采纳,获得10
12秒前
momo完成签到,获得积分10
12秒前
15256397832完成签到,获得积分10
13秒前
dsdjsicj关注了科研通微信公众号
13秒前
100发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
慕青应助调皮的西装采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
w11完成签到,获得积分10
17秒前
今后应助croco采纳,获得10
17秒前
18秒前
楚天舒发布了新的文献求助10
19秒前
华仔应助LEON采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助leon采纳,获得10
20秒前
自然的如南完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3786796
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3332500
关于积分的说明 10255917
捐赠科研通 3047766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672704
邀请新用户注册赠送积分活动 801534
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760257