Anti-catalytic and zincophilic layers integrated zinc anode towards efficient aqueous batteries for ultra-long cycling stability

法拉第效率 阳极 材料科学 化学工程 水溶液 电解质 阴极 涂层 成核 电池(电) 无机化学 电极 纳米技术 冶金 化学 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Chunli Wang,Yuxing Gao,Lianshan Sun,Yuan Zhao,Dongming Yin,Hairui Wang,Jingchao Cao,Yong Cheng,Limin Wang
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:15 (9): 8076-8082 被引量:46
标识
DOI:10.1007/s12274-022-4458-4
摘要

Aqueous zinc-based battery is usually plagued by serious dendrites and side reactions including Zn corrosion and water decomposition on the anode. To address the drawbacks, constructing coating layers with high conductivity and anti-catalytic effects on hydrogen evolution reaction has been considered as an efficient strategy. Herein, cheap and abundant two-dimensional (2D) conductive graphite (KS-6) coating layer with high electronic conductivity (∼ 106 S·m−1) could directly form strong bonding with Zn foil due to high zincophilicity, which correspondingly protects Zn metal from liquid electrolyte to inhibit parasitic hydrogen evolution and guide uniform Zn electrodeposition during cycling. The KS-6 layer owns a profitable charge redistribution effect to endow Zn anode with a lower nucleation energy barrier and a more uniformly distributed electric field compared with bare Zn. Therefore, such integrated Zn anode exhibits low voltage hysteresis (∼ 38 mV) and excellent cycling stability with dendrite-free behaviors (1 mA·cm−2 and 2 mA·cm−2) over 2,000 h, far outperforming many reported Zn metal anodes in aqueous systems. Encouragingly, in light of the superior Zn@KS-6 anode, VNOx powders and Prussian blue analogs Mn2Fe(CN)6 are applied as the cathode materials to assemble full batteries, which show remarkable cycling stabilities and high Coulombic efficiencies (CEs) over 200 cycles with capacity retention of 81.5% for VNOx//Zn@KS-6 battery and over 400 cycles with capacity retention of 94.6% for Mn2Fe(CN)6//Zn@KS-6 battery, respectively.
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
1秒前
小绵羊发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
bombing2048完成签到 ,获得积分10
1秒前
Orange应助Rita采纳,获得10
2秒前
zuozuo完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
上官小怡完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ZO完成签到,获得积分20
5秒前
飒saus发布了新的文献求助10
5秒前
jja881发布了新的文献求助10
6秒前
完美世界应助忧郁的夜采纳,获得30
8秒前
斯文败类应助123采纳,获得10
8秒前
没烦恼发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
小绵羊完成签到,获得积分10
9秒前
水之虞完成签到,获得积分10
9秒前
Yyid发布了新的文献求助20
10秒前
wkk12191128完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
天天快乐应助666采纳,获得10
12秒前
12秒前
ccc完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
共享精神应助飒saus采纳,获得10
14秒前
Ther完成签到,获得积分10
14秒前
在水一方应助大力的洪纲采纳,获得10
15秒前
bland_brad应助含糊的水卉采纳,获得10
15秒前
Alicia完成签到,获得积分10
15秒前
jiujiu圆圆个完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
DW应助三模蕾缪安采纳,获得10
16秒前
廖嘉俊发布了新的文献求助10
17秒前
LZZ驳回了无花果应助
17秒前
18秒前
斯文败类应助有机分子笼采纳,获得10
19秒前
SciGPT应助细心无声采纳,获得10
19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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7747773
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296022
关于积分的说明 20233042
捐赠科研通 7329005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308675
关于科研通互助平台的介绍 2460458
邀请新用户注册赠送积分活动 2320653