Direct 3D printing of stress-released Zn powder anodes toward flexible dendrite-free Zn batteries

材料科学 阳极 多孔性 枝晶(数学) 纳米技术 阴极 复合材料 电气工程 几何学 电极 数学 工程类 物理化学 化学
作者
Li Zeng,Jun He,Chenyu Yang,Dan Luo,Huaibo Yu,Hanna He,Chuhong Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:54: 469-477 被引量:139
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.061
摘要

The notorious dendrite growth and poor deformation endurance of Zn metal anode impede the on-going rapid development of flexible Zn-ion batteries (ZIBs). Herein, a direct 3D printing approach architecting a novel Ag-anchored hierarchical porous flexible Zn anode (3DP-ZA) is for the first time proposed for flexible dendrite-free ZIBs. The 3DP-ZA anode demonstrates excellent inherent mechanical flexibility and structural stability: (1) the interaction between the components in the formulated ink (CNT, graphene and cellulose) drives an assembly of a robust intertwined flexible network where Zn powder is homogeneously embedded; (2) the 3D-printing customized macro holes guarantee sufficient buffer space for stress relief to accommodate volume change and maintain structural integrity upon plating/striping. Moreover, the introduced zincophilic Ag source and hierarchical porous structure of the anode endow uniform electronic/ionic fluxes and homogeneous Zn growth. Consequently, the 3DP-ZA//3DP-ZA symmetrical cell delivers a superior lifespan of over 330 h at 1 mA cm−2 and 1 mAh cm−2 with a low voltage hysteresis of 35 mV. Furthermore, a flexible full cell adopting 3DP-ZA anode and PANI coated carbon cloth (PANI@CC) cathode exhibits stable electrochemical performance under continuous deformation. This work points to a new mindset that elaborate 3D structural electrode design for high-performance flexible Zn batteries could be readily realized by 3D printing, which caters to a broad range of flexible energy storage applications.
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
刚刚
茗白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hhhh发布了新的文献求助10
1秒前
shaangu623完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
4秒前
芋芋发布了新的文献求助10
4秒前
虹虹完成签到,获得积分10
4秒前
婕哥发布了新的文献求助50
6秒前
Jane发布了新的文献求助10
6秒前
yang完成签到,获得积分10
6秒前
shaangu623发布了新的文献求助30
7秒前
dadada完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
虹虹发布了新的文献求助10
9秒前
小马甲应助顾难摧采纳,获得10
9秒前
李健应助刘真焊采纳,获得10
10秒前
Akim应助朴实如冰采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
万能图书馆应助义气幼菱采纳,获得10
12秒前
12秒前
香蕉觅云应助唐唐唐唐采纳,获得10
13秒前
汪鸡毛发布了新的文献求助10
15秒前
hhhh完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
17秒前
999999应助无一采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
zyy发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
李健的小迷弟应助wawa采纳,获得10
19秒前
19秒前
benben01发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
Jane完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
芋芋完成签到,获得积分10
20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
《上海印钞厂志》 2000
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
模型平均及其应用 900
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
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 7337297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8950837
关于积分的说明 18995890
捐赠科研通 6990342
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218096
关于科研通互助平台的介绍 2383932
邀请新用户注册赠送积分活动 2198105