Flexible PEDOT:PSS nanopapers as “anion-cation regulation” synergistic interlayers enabling ultra-stable aqueous zinc-iodine batteries

阳极 法拉第效率 材料科学 阴极 化学工程 电解质 水溶液 储能 佩多:嘘 吸附 纳米技术 无机化学 电极 化学 有机化学 图层(电子) 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Ying Zhang,Tianyu Zhao,Shanchen Yang,Yaxin Zhang,Yue Ma,Zhaohui Wang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:75: 310-320 被引量:63
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.08.026
摘要

Aqueous zinc-iodine (Zn-I2) batteries are promising candidates for low-cost grid-scale energy storage systems. However, the long-term stability and energy density of the Zn-I2 batteries are largely hindered by the lack of feasible and scalable methods that coherently suppress polyiodide shuttling and Zn dendrites growth, especially at high current densities. Herein, a flexible, thin and lightweight poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) nanopaper is designed as an “anion-cation regulation” synergistic interlayer to tackle the above issues. The PEDOT:PSS interlayer exhibits a 3D nanofibrous network with uniformly distributed mesopores, abundant polar groups and intrinsic conductivity, which renders an even Zn2+ flux at Zn anode and facilitates homogeneous current distributions at I2 cathode. Meanwhile, such interlayer can act as physiochemical shield to enhance the utilization of I2 cathode via the coulombic repulsion and chemical adsorption effect against polyiodide shuttling. Thus, long-term dendrite-free Zn plating/stripping is achieved at simultaneous high current density and high areal capacity (550 h at 10 mA cm−2/5 mAh cm−2). Zn-I2 batteries harvest a high capacity (230 mAh g−1 at 0.1 A g−1) and an ultralong lifespan (>20000 cycles) even at 10 A g−1. This work demonstrates the potential use of the multifunctional interlayers for Zn-I2 battery configuration innovation by synergistic regulation of cations and anions at the electrodes/electrolyte interface.
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
没头发的码农完成签到,获得积分10
1秒前
眼睛大的寒蕾完成签到 ,获得积分10
1秒前
史萌完成签到,获得积分10
4秒前
坦率抽屉完成签到 ,获得积分10
4秒前
烟花应助爱笑冥采纳,获得10
4秒前
赘婿应助昭林青阳采纳,获得30
7秒前
SereinXu完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
立冬完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
淳于汲完成签到 ,获得积分10
11秒前
史萌发布了新的文献求助10
11秒前
Liuxiaoliu完成签到 ,获得积分10
12秒前
研友_ZAVvY8发布了新的文献求助10
13秒前
ousqki应助冷静的若血采纳,获得10
14秒前
14秒前
有趣的银完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
努力的土豆泥完成签到,获得积分10
15秒前
校长发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
陈陈完成签到,获得积分10
19秒前
caohai发布了新的文献求助10
19秒前
校长完成签到,获得积分10
22秒前
伟少完成签到,获得积分10
23秒前
要减肥的若南完成签到,获得积分10
24秒前
潇洒的惋清应助油炸丸子采纳,获得10
25秒前
yangjoy发布了新的文献求助30
25秒前
奋斗书竹完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
LJM完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
李健应助优秀不愁采纳,获得10
31秒前
科研通AI6.4应助NFC采纳,获得10
31秒前
Jiaxx完成签到,获得积分10
31秒前
汉堡包应助秦立昊采纳,获得10
32秒前
32秒前
Library发布了新的文献求助10
32秒前
mmm完成签到,获得积分10
33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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 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 7357282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8968100
关于积分的说明 19056582
捐赠科研通 7004820
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3222353
关于科研通互助平台的介绍 2386506
邀请新用户注册赠送积分活动 2203073