A MOF-based single-ion Zn2+ solid electrolyte leading to dendrite-free rechargeable Zn batteries

材料科学 阳极 电解质 电化学 离子电导率 电池(电) 储能 锂离子电池的纳米结构 化学工程 水溶液 容量损失 电极 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 化学 量子力学
作者
Ziqi Wang,Jiangtao Hu,Lei Han,Zijian Wang,Hongbin Wang,Qinghe Zhao,Jiajie Liu,Feng Pan
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:56: 92-99 被引量:320
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2018.11.038
摘要

Rechargeable Zn ion battery is a promising alternative for the current portable and mobile energy storage technologies because of its good safety, low cost, and material abundance. Poor deposition reversibility with dendrite formation of Zn metal anode in aqueous electrolytes, which brings the risk of short-circuit and capacity loss (dead Zn), is one of the critical issues that plague its practical applications. To improve the performances of Zn ion batteries, a crystalline single-ion Zn2+ solid-state electrolyte (SSE) is designed based on a post-synthetic modified metal–organic framework. The SSE possesses many advantages such as high ionic conductivity of 2.1 × 10−4 S cm−1 at 30 °C, minor activation energy of 0.12 eV, high Zn2+ transference number of 0.93, along with the good mechanical and electrochemical stability. Due to the restricted and guided Zn deposition through the nanowetted Zn/SSE interface at which Zn(H2O)62+ ions are confined, excellent compatibility between Zn metal anode and the SSE is revealed, which is confirmed firmly by the stable Zn plating/stripping performance, giving rise to a homogeneous, compact, and smooth Zn deposition layer. The good properties of the SSE are further verified in VS2/Zn batteries, which deliver a reversible capacity of 125 mAh g−1 over 250 cycles at 0.2 A g−1 and a reasonable rate capability with ~40% capacity retention (vs. 0.1 A g−1) at 2 A g−1.
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
可耐的紫安完成签到,获得积分10
刚刚
852应助单薄谷秋采纳,获得10
刚刚
WanTo发布了新的文献求助10
刚刚
赫小菇完成签到,获得积分10
1秒前
zjyuuuung关注了科研通微信公众号
2秒前
JamesPei应助山水采纳,获得10
2秒前
3秒前
寒冷不言发布了新的文献求助10
3秒前
情怀应助想一夏采纳,获得10
3秒前
赵可唯发布了新的文献求助10
3秒前
lightman完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
spike完成签到,获得积分10
4秒前
xiaobai发布了新的文献求助10
4秒前
威武语柔完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
Juvenilesy应助bigpluto采纳,获得10
7秒前
8秒前
孤独寄风发布了新的文献求助10
8秒前
逆天魔龙皇完成签到,获得积分10
9秒前
老爱学习了完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助能干豆芽采纳,获得10
11秒前
搜集达人应助务实的以莲采纳,获得10
11秒前
12秒前
李健的小迷弟应助long0809采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
黄林燊完成签到,获得积分10
15秒前
复杂的一一完成签到,获得积分20
15秒前
kiki完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
科目三应助赵可唯采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
chinh完成签到,获得积分0
17秒前
han发布了新的文献求助10
17秒前
kiki发布了新的文献求助10
17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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7666517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9236058
关于积分的说明 19877585
捐赠科研通 7235792
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283769
关于科研通互助平台的介绍 2442499
邀请新用户注册赠送积分活动 2285022