Cotton-derived cellulose film as a dendrite-inhibiting separator to stabilize the zinc metal anode of aqueous zinc ion batteries

分离器(采油) 材料科学 化学工程 纤维素 阳极 过电位 电偶阳极 储能 成核 电化学 水溶液 电极 冶金 有机化学 化学 功率(物理) 物理化学 量子力学 工程类 物理 阴极保护 热力学
作者
Weijun Zhou,Minfeng Chen,Qinghua Tian,Jizhang Chen,Xinwu Xu,Ching‐Ping Wong
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:44: 57-65 被引量:471
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.10.002
摘要

Benefiting from high safety, low cost, and competitive energy density, aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) have become a very promising technique for grid-scale energy storage. However, the life span of AZIBs is severely influenced by the uncontrolled zinc dendritic growth and undesirable side reactions. To address this issue, this work employs cotton-derived cellulose film prepared by a facile filtration method as the separator for AZIBs. The obtained separator offers dense and uniform nanopores, abundant hydroxyl groups, excellent mechanical properties (29.2 MPa in strength and 4.16 GPa in modulus), and large ionic conductivity (56.95 mS cm–1). These properties enable this separator to increase the zinc ion transfer number, lower the desolvation barrier of hydrated zinc ions, reduce the zinc nucleation overpotential, and accelerate the zinc deposition kinetics, in comparison with the commonly used glass fiber separator. Therefore, the cellulose film separator can effectively inhibit zinc dendrites and harmful side reactions. Impressively, the Zn//Zn symmetric cell with this separator remains stable at a cumulative zinc plating capacity of 1000 mAh cm−2 and can endure ultra-large areal capacity of 20 mAh cm−2. The assembled Zn-MnO2 battery also achieves significantly improved rate capability and cyclability compared to those using other separators. This study provides new insights into designing reliable, efficient, and cost-effective separators of electrochemical energy storage devices.
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
留胡子的藏鸟完成签到,获得积分10
刚刚
小新发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
DB发布了新的文献求助10
1秒前
玛依热麦图肉孜完成签到,获得积分10
1秒前
酷波er应助威武含桃采纳,获得10
1秒前
Orange应助个性紫文采纳,获得10
1秒前
1秒前
闪闪新梅发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
bronny完成签到,获得积分20
3秒前
江恪发布了新的文献求助10
3秒前
yuyu发布了新的文献求助10
3秒前
思源应助成年大香蕉采纳,获得10
3秒前
123完成签到,获得积分20
4秒前
赵美美发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
zzzx完成签到 ,获得积分10
4秒前
nininic发布了新的文献求助10
5秒前
小巧的柏柳完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
chen完成签到,获得积分10
5秒前
无奈松鼠完成签到,获得积分10
6秒前
东子发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
西卡玉米发布了新的文献求助10
7秒前
黎至完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
潇洒依白完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
小宋爱吃鱼完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
aqione完成签到,获得积分10
9秒前
施中明完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
NNi发布了新的文献求助10
10秒前
打打应助机智雅山采纳,获得10
11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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7327934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8942850
关于积分的说明 18967640
捐赠科研通 6983859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216234
关于科研通互助平台的介绍 2382982
邀请新用户注册赠送积分活动 2195671