Regulating electrodeposition morphology in high-capacity aluminium and zinc battery anodes using interfacial metal–substrate bonding

阳极 材料科学 金属 电池(电) 电极 化学工程 纳米技术 电流密度 冶金 基质(水族馆) 电化学 沉积(地质) 化学 物理化学 古生物学 功率(物理) 工程类 地质学 物理 海洋学 生物 量子力学 沉积物
作者
Jingxu Zheng,David C. Bock,Tian Tang,Qing Zhao,Jiefu Yin,Killian R. Tallman,Garrett P. Wheeler,Xiaotun Liu,Yue Deng,Shuo Jin,Amy C. Marschilok,Esther S. Takeuchi,Kenneth J. Takeuchi,Lynden A. Archer
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (4): 398-406 被引量:288
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00797-7
摘要

Although Li-based batteries have established a dominant role in the current energy-storage landscape, post-Li chemistries (for example, Al or Zn) are emerging as promising candidates for next-generation rechargeable batteries. Electrochemical cells using Al or Zn metal as the negative electrode are of interest for their potential low cost, intrinsic safety and sustainability. Presently, such cells are considered impractical because the reversibility of the metal anode is poor and the amount of charge stored is miniscule. Here we report that electrodes designed to promote strong oxygen-mediated chemical bonding between Al deposits and the substrate enable a fine control of deposition morphology and provide exceptional reversibility (99.6–99.8%). The reversibility is sustained over unusually long cycling times (>3,600 hours) and at areal capacities up to two orders of magnitude higher than previously reported values. We show that these traits result from the elimination of fragile electron transport pathways, and the non-planar deposition of Al via specific metal–substrate chemical bonding.
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
刚刚
2re发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
小蘑菇应助半盏采纳,获得10
1秒前
清风_breeze完成签到,获得积分10
1秒前
烟花应助rsy采纳,获得10
2秒前
努力的小李完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
英姑应助冷艳的小笼包采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助犹豫书瑶采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
wwt发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
22发布了新的文献求助30
7秒前
胖头鱼发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
10秒前
10秒前
英姑应助vv采纳,获得10
11秒前
PP发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
2re完成签到,获得积分10
13秒前
淡淡天宇发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
jay发布了新的文献求助50
14秒前
辛勤牛青完成签到,获得积分10
15秒前
小马甲应助LWJ采纳,获得10
15秒前
16秒前
王佳倩完成签到,获得积分20
16秒前
上官若男应助iW采纳,获得10
17秒前
WangYZ发布了新的文献求助10
17秒前
F1nka应助文艺千琴采纳,获得10
18秒前
大个应助半盏采纳,获得10
18秒前
二号发布了新的文献求助10
19秒前
淡淡天宇完成签到,获得积分10
19秒前
YY完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6654382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8407618
关于积分的说明 17977135
捐赠科研通 5851042
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2972283
邀请新用户注册赠送积分活动 1948057
关于科研通互助平台的介绍 1869116