Regulating zinc nucleation and growth with low-surface-tension electrolytes for practical aqueous zinc metal batteries

电解质 成核 金属 电偶阳极 电化学 法拉第效率 阳极 材料科学 无机化学 化学工程 化学 储能 溴化锌 三氟甲磺酸 阳极氧化 电化学电池 电化学储能 电化学电位 腐蚀 水溶液
作者
Huimin Wang,Gaoran Li,Jiamin Fu,Yuting Yang,Chi Zhang,Junhua Zhou,Xin Cheng,Jinxing Jiang,Qiyao Huang,Hwa-Yaw Tam,Xueliang Sun,Zijian Zheng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:17 (1): 1690-1690 被引量:2
标识
DOI:10.1038/s41467-026-68393-5
摘要

Rechargeable zinc metal batteries are promising for large-scale energy storage due to their low cost and high safety, but their development is seriously hindered by the dendritic growth and side reactions of zinc metal anodes. To address this challenge, we report here that rational design of low-surface-tension electrolytes can enable dense nucleation and fine-grained growth of zinc. This low-surface-tension strategy leads to high stability of the solid-electrolyte interface, dendrite-free morphology and suppressed side reactions. Therefore, zinc metal anodes achieve a high average Coulombic efficiency of 99.72% over a lifespan of 8400 hours at 1 mA cm-2/1 mAh cm-2. Even at harsh electrochemical conditions of 10 mA cm-2/10 mAh cm-2, the lifespans of zinc metal anodes exceed 2200 and 300 hours at 17% and 85% depth of discharge, respectively-over 20-fold and 150-fold improvements compared with those using conventional electrolytes (2 mol kg-1 zinc trifluoromethanesulfonate with 1.5 wt% zinc acetate dihydrate). A 1.27 Ah pouch cell is demonstrated to showcase the practicability of this strategy. This work uncovers the critical role of electrolyte's surface tension for advanced zinc metal anodes, and offers a potentially cost-effective and sustainable pathway toward commercially viable rechargeable zinc metal 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
huokuoluo发布了新的文献求助10
刚刚
chinoooo发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Tang125发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
keth发布了新的文献求助10
1秒前
震动的雅柔完成签到,获得积分10
1秒前
慎二完成签到 ,获得积分10
1秒前
Evol完成签到,获得积分10
1秒前
小友发布了新的文献求助10
1秒前
Haccept完成签到 ,获得积分10
1秒前
yu完成签到,获得积分10
2秒前
祝好完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
踏实沂完成签到,获得积分10
2秒前
yangyujie25完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
福尔摩琪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
王煜完成签到,获得积分10
3秒前
BOOOLUUU发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
代宇发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
靖宇发布了新的文献求助10
4秒前
molihuakai应助小小鸟采纳,获得10
4秒前
大个应助Echo采纳,获得10
4秒前
yu发布了新的文献求助10
4秒前
执着的海完成签到,获得积分10
5秒前
Hello应助无聊的书生采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
酷酷的果汁完成签到,获得积分10
6秒前
mm完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
王韩旭完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
6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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Positive Obsession: The Life and Times of Octavia E. Butler 500
Interpolation and Regression Models for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems 400
The Neuroscience of Language 400
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 7689374
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9251608
关于积分的说明 19971941
捐赠科研通 7262338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3290310
关于科研通互助平台的介绍 2447078
邀请新用户注册赠送积分活动 2295034