In-situ grown porous protective layers with high binding strength for stable Zn anodes

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作者
Mangwei Cui,Boxun Yan,Funian Mo,Xiaoqi Wang,Yan Huang,Jun Fan,Chunyi Zhi,Hongfei Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:434: 134688-134688 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.134688
摘要

Zinc (Zn) metal is a promising anode material for aqueous batteries. Unfortunately, undesirable issues such as dendrite growth, intricate side reactions, and limited reversibility restrict its large-scale applications. Herein, a porous ZIF-8 protecting layer is in-situ constructed on the Zn surface (named as [email protected]) to effectively manipulate the Zn plating/stripping behavior. The in-situ formation of porous ZIF-8 layer not only shows excellent bonding strength with Zn substrate but also affords low nucleation overpotential and uniform Zn2+ electrolyte flux and reduces intricate side reactions, thus leading to homogeneous Zn plating/stripping behavior. These merits enable substantially stable symmetric Zn cells and Zn-based electrochemical energy storage devices. In detail, the Zn ion capacitor based on [email protected] anodes demonstrates superior cycling stability (∼100% capacity retention after 20 000 cycles), much better than those with bare Zn anodes. This work presents a facile and effective approach for manipulating Zn dendrites growth and realizing ultra-stable Zn-based batteries.
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