Molecular Engineering Enables Hydrogel Electrolyte with Ionic Hopping Migration and Self‐Healability toward Dendrite‐Free Zinc‐Metal Anodes

材料科学 枝晶(数学) 电解质 阳极 离子键合 溶剂化 电池(电) 化学工程 水溶液 纳米技术 分子 离子 电极 有机化学 物理化学 化学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学 数学 几何学
作者
Kaiping Zhu,Jie Luo,Dehe Zhang,Nanyang Wang,Shibo Pan,Shujin Zhou,Zhenjie Zhang,Gengde Guo,Peng Yang,Yuan Fan,Shisheng Hou,Zhipeng Shao,Shizhuo Liu,Lin Lin,Pan Xue,Guo Hong,Yurong Yang,Yagang Yao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (19): e2311082-e2311082 被引量:108
标识
DOI:10.1002/adma.202311082
摘要

Abstract Hydrogel electrolytes (HEs), characterized by intrinsic safety, mechanical stability, and biocompatibility, can promote the development of flexible aqueous zinc‐ion batteries (FAZIBs). However, current FAZIB technology is severely restricted by the uncontrollable dendrite growth arising from undesirable reactions between the HEs with sluggish ionic conductivity and Zn metal. To overcome this challenge, this work proposes a molecular engineering strategy, which involves the introduction of oxygen‐rich poly(urea‐urethane) (OR‐PUU) into polyacrylamide (PAM)‐based HEs. The OR‐PUU/PAM HEs facilitate rapid ion transfer through their ionic hopping migration mechanism, resulting in uniform and orderly Zn 2+ deposition. The abundant polar groups on the OR‐PUU molecules in OR‐PUU/PAM HEs break the inherent H‐bond network, tune the solvation structure of hydrated Zn 2+ , and inhibit the occurrence of side reactions. Moreover, the interaction of hierarchical H‐bonds in the OR‐PUU/PAM HEs endows them with self‐healability, enabling in situ repair of cracks induced by plating/stripping. Consequently, Zn symmetric cells incorporating the novel OR‐PUU/PAM HEs exhibit a long cycling life of 2000 h. The resulting Zn–MnO 2 battery displays a low capacity decay rate of 0.009% over 2000 cycles at 2000 mA g −1 . Overall, this work provides valuable insights to facilitate the realization of dendrite‐free Zn‐metal anodes through the molecular engineering of HEs.
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
科研通AI6.2应助Murphy~采纳,获得30
1秒前
初景发布了新的文献求助10
1秒前
可靠的纸鹤完成签到,获得积分10
1秒前
GGropaer发布了新的文献求助10
2秒前
yc完成签到,获得积分10
2秒前
fengzi151发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
大耳朵图图完成签到 ,获得积分10
3秒前
puff发布了新的文献求助10
3秒前
曙光发布了新的文献求助10
4秒前
sdahjjyk发布了新的文献求助10
4秒前
李子完成签到 ,获得积分10
4秒前
momo完成签到 ,获得积分10
5秒前
w17630252993完成签到,获得积分10
5秒前
CC完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
欣欣发布了新的文献求助10
6秒前
wyc完成签到 ,获得积分10
6秒前
雪碧发布了新的文献求助10
6秒前
xhs12138发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zyg完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
爆米花应助wang采纳,获得10
7秒前
7秒前
Acciox完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
kyt完成签到 ,获得积分10
7秒前
1206344563发布了新的文献求助10
8秒前
开朗问晴关注了科研通微信公众号
8秒前
CC发布了新的文献求助10
8秒前
Skyler发布了新的文献求助30
8秒前
zhangjk完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助子羽采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
852应助幽默毛衣采纳,获得10
10秒前
Ga发布了新的文献求助10
10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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 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 7755397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9301896
关于积分的说明 20265962
捐赠科研通 7337990
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311154
关于科研通互助平台的介绍 2462242
邀请新用户注册赠送积分活动 2324480