In-situ alloying interface inducing Zn(002) texture towards stable high-utilization zinc anodes

锌 原位 材料科学 纹理(宇宙学) 冶金 接口(物质) 电偶阳极 阳极 化学 复合材料 电极 计算机科学 人工智能 阴极保护 物理化学 润湿 有机化学 图像(数学) 坐滴法
作者
Xiu R. Bu,Mingzhu Li,Zhexuan Liu,Shuquan Liang,Guozhao Fang
出处
期刊:Advanced powder materials [Elsevier BV]
卷期号:4 (5): 100332-100332 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.apmate.2025.100332
摘要

Aqueous zinc ion batteries (AZIBs) have emerged as a promising energy storage technology due to their high safety and low cost. However, the practical application of AZIBs is severely hindered by unstable Zn anodes especially under high depth of discharge (DOD). This study proposes an in-situ interface alloying engineering based on Ce 3+ additive to regulate Zn deposition behaviors, significantly enhancing the cycling stability and reversibility of Zn anodes. Ce 3+ undergoes in-situ formation of ZnCe alloy on Zn anode interface, inducing preferential deposition of dense Zn (002) plane and effectively mitigating concentration polarization. Zn//Zn symmetric cells with Ce 3+ electrolytes achieve stable cycling for 3000 ​h at 1 ​mA ​cm −2 and deliver a cumulative capacity of 27 Ah cm −2 (5400 ​h) at a high current density of 5 ​mA ​cm −2 . Even under a high DOD of 68.4%, it maintains stable cycling for 420 ​h. Full cells with a low Negative/Positive capacity (N/P) ratio of 4.30 and high cathode loading of 10 ​mg ​cm −2 can stably cycle over 1000 cycles at 2 ​A ​g −1 . Furthermore, an 80 ​mAh-level pouch cell with N/P ratio of 4.68 retains 85% capacity after 100 cycles. This article provides new insights into the interfacial engineering for practical AZIBs. The introduction of alloy ions significantly improved the reaction kinetics and suppressed side reactions. Meanwhile, in-situ alloying interface engineering induced the formation of Zn (002) texture, thereby achieving high reversibility at high discharge depths and ultimately obtaining high-loading pouch cells.
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
自由素完成签到 ,获得积分20
刚刚
Firsterchao发布了新的文献求助10
2秒前
www完成签到,获得积分10
2秒前
c29关注了科研通微信公众号
2秒前
snow_dragon发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
甜橙完成签到 ,获得积分10
5秒前
AglerZAR完成签到,获得积分20
5秒前
想自由完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
Zhang完成签到,获得积分10
6秒前
someone发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
ALWAYS完成签到,获得积分10
9秒前
TTYYI发布了新的文献求助10
9秒前
大模型的应助被随风飘去25采纳,获得10
9秒前
9秒前
张土豆发布了新的文献求助10
10秒前
99发布了新的文献求助30
10秒前
二七发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
香蕉觅云的应助被Firsterchao采纳,获得30
12秒前
XXS完成签到 ,获得积分10
12秒前
qaz123发布了新的文献求助10
12秒前
情怀的应助被1mo采纳,获得30
13秒前
Morii完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
bkagyin的应助被陈陈采纳,获得10
15秒前
snow_dragon完成签到,获得积分10
15秒前
Vermouth完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
CC完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
JamesPei的应助被yyyy采纳,获得10
18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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Comprehensive Heterocyclic Chemistry IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8045988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9476818
关于积分的说明 21286262
捐赠科研通 7613008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392281
关于科研通互助平台的介绍 2523664
邀请新用户注册赠送积分活动 2430316