Demonstrating U-shaped zinc deposition with 2D metal-organic framework nanoarrays for dendrite-free zinc batteries

枝晶(数学) 材料科学 沉积(地质) 金属 化学工程 纳米技术 金属有机骨架 无机化学 冶金 有机化学 化学 生物 工程类 沉积物 数学 几何学 古生物学 吸附
作者
Feifei Wang,Haotian Lu,Huan Li,Jing Li,Lu Wang,Daliang Han,Jiachen Gao,Chuannan Geng,Changjun Cui,Zhicheng Zhang,Zhe Weng,Chunpeng Yang,Jiong Lu,Feiyu Kang,Quan‐Hong Yang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:50: 641-647 被引量:86
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.005
摘要

Aqueous zinc (Zn) battery has shown its great promise as intrinsically safe battery technology. However, Zn batteries are still far from practical use, mainly due to Zn dendrite growth and side reactions. We propose a U-shaped deposition configuration to address the dendrite issue of Zn anode, which is achieved within a nanoarray of 2D metal-organic framework (MOF) flakes grown on the Zn anode. Rich zincophilic sites of the flakes enable uniform pre-seeding of Zn ions, followed by lateral deposition of Zn metal onto the MOF flakes and bottom-up plating from the anode surface, finally achieving a U-shaped deposition. The U-shaped deposition configuration is well demonstrated by simulation results in which the ion concentration and current distribution are regulated by the MOF arrays. This procedure combining pre-seeding and bottom-up deposition naturally eliminates the “tip effect” and inhibits Zn dendrite. Together with the ideal suppression of the hydrogen evolution reaction, the Zn metal anode features long cycling stability up to 1880 h at a current density of 5 mA cm−2 and extends the long lifespan to full cells. This study demonstrates a renewed understanding of controlling Zn deposition in practical batteries and paves a new avenue toward dendrite-free metal anodes.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
finish发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
baqiuzunzhe完成签到,获得积分10
10秒前
今后应助贾硕士采纳,获得10
10秒前
13秒前
15秒前
端庄代荷完成签到 ,获得积分10
16秒前
nnnnn完成签到 ,获得积分10
17秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
斧王应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
Hmzek发布了新的文献求助10
18秒前
打打应助排骨大王采纳,获得30
18秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
123a应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
深情安青应助weiv采纳,获得10
20秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
张益达应助科研通管家采纳,获得50
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
24秒前
脑洞疼应助Allein采纳,获得10
24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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5421595
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4536472
关于积分的说明 14154046
捐赠科研通 4453116
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442724
邀请新用户注册赠送积分活动 1434116
关于科研通互助平台的介绍 1411268