Spatial Confinement of Sn/TiO2 Nanoparticles in Hollow Mesoporous Carbon Spheres Opal for Stable Zn Metal Anodes

材料科学 成核 纳米颗粒 介孔材料 阳极 化学工程 扩散阻挡层 纳米技术 电极 图层(电子) 物理化学 催化作用 有机化学 生物化学 化学 工程类
作者
Peng Sun,Ya Qi Zheng,Xinyu Zhang,Huan Yu,Yan Guo,Le Yu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (17) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/aenm.202304138
摘要

Abstract The sluggish Zn 2+ diffusion and high nucleation energy barrier induce uncontrolled growth of Zn dendrites and detrimental parasitic reactions, severely hampering the commercialization of Zn metal anodes (ZMAs). Herein, hollow mesoporous carbon sphere opal with confined Sn/TiO 2 clusters (HMCSST) is designed as the host to spatially regulate the Zn deposition. Owing to the capillary effect of the ordered hierarchical porous structure, the mass diffusion can be dramatically accelerated to promote a fast deposition kinetics at the interface between ZMA and electrolyte. Besides, the encapsulated ultrafine Sn/TiO 2 clusters serve as zincophilic sites to achieve both the uniform Zn deposition on the hierarchical porous opal host and the high thermodynamic stability of ZMAs. Benefiting from the structural and componential merits, the HMCSST host effectively reduces the activation energy to enable a temporal‐spatial ordering of Zn nucleation and growth. As expected, the stable HMCSST‐Zn electrode guarantees steady Zn platting/stripping with long‐term stability over 1300 h in a symmetrical cell at a depth of discharge of 37.5%. As a proof‐of‐concept demonstration, an HMCSST‐Zn||ammonium vanadate full cell shows a long lifespan over 5000 cycles at 10.0 A g −1 with low polarization.
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
Jameson完成签到,获得积分10
1秒前
xmhxpz发布了新的文献求助10
2秒前
忧郁若菱完成签到,获得积分20
2秒前
科研通AI2S应助土土采纳,获得10
3秒前
5秒前
5秒前
HCF发布了新的文献求助10
8秒前
慕青应助柠檬酸采纳,获得10
12秒前
Ulysses完成签到,获得积分10
12秒前
23秒前
24秒前
柠檬酸发布了新的文献求助10
27秒前
CR7完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
苏su完成签到,获得积分10
28秒前
研友_Lw7MKL完成签到,获得积分10
29秒前
春酒4完成签到,获得积分10
29秒前
何阳完成签到,获得积分0
35秒前
研友_yLpQrn完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
36秒前
柠檬酸完成签到,获得积分10
36秒前
黄小北发布了新的文献求助30
37秒前
忧伤的慕梅完成签到 ,获得积分10
40秒前
禾苗完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
成太发布了新的文献求助10
41秒前
48秒前
独特的板凳完成签到,获得积分10
50秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
hyshen完成签到,获得积分10
52秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
53秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
53秒前
53秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 3778404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324131
关于积分的说明 10217172
捐赠科研通 3039355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667977
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385