Biomimetic Lipid‐Bilayer Anode Protection for Long Lifetime Aqueous Zinc‐Metal Batteries

材料科学 电解质 阳极 电偶阳极 水溶液 双层 阴极 枝晶(数学) 普鲁士蓝 电池(电) 电镀(地质) 电化学 电极 化学工程 无机化学 化学 有机化学 阴极保护 冶金 地质学 物理 量子力学 几何学 功率(物理) 生物化学 地球物理学 数学 工程类 物理化学
作者
Yan Zhao,Mengzheng Ouyang,Yuetao Wang,Runzhi Qin,Hao Zhang,Wending Pan,Dennis Y.C. Leung,Billy Wu,Xinhua Liu,Nigel P. Brandon,Jin Xuan,Feng Pan,Huizhi Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (34) 被引量:41
标识
DOI:10.1002/adfm.202203019
摘要

Abstract The practical application of rechargeable aqueous zinc batteries is impeded by dendrite growth, especially at high areal capacities and high current densities. Here, this challenge is addressed by proposing zinc perfluoro(2‐ethoxyethane)sulfonic (Zn(PES) 2 ) as a zinc battery electrolyte. This new amphipathic zinc salt, with a hydrophobic perfluorinated tail, can form an anode protecting layer, in situ, with a biomimetic lipid‐bilayer structure. The layer limits the anode contact with free H 2 O and offers fast Zn 2+ transport pathways, thereby effectively suppressing dendrite growth while maintaining high rate capability. A stable, Zn 2+ ‐conductive fluorinated solid electrolyte interphase (SEI) is also formed, further enhancing zinc reversibility. The electrolyte enables unprecedented cycling stability with dendrite‐free zinc plating/stripping over 1600 h at 1 mA cm −2 at 2 mAh cm −2 , and over 380 h under an even harsher condition of 2.5 mA cm −2 and 5 mAh cm −2 . Full cell tests with a high‐loading VS 2 cathode demonstrate good capacity retention of 78% after 1000 cycles at 1.5 mA cm −2 . The idea of in situ formation of a biomimetic lipid‐bilayer anode protecting layer and fluorinated SEI opens a new route for engineering the electrode–electrolyte interface toward next‐generation aqueous zinc batteries with long lifetime and high areal capacities.
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
刚刚
pwww完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
火星种芹菜完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
庞mou完成签到,获得积分10
1秒前
AcDb发布了新的文献求助10
2秒前
沙漠完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
yiyi完成签到,获得积分10
4秒前
乐观海蓝发布了新的文献求助10
4秒前
小比熊发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
wwww应助山川采纳,获得10
5秒前
可爱的函函应助千桑客采纳,获得10
5秒前
BIBIYU发布了新的文献求助10
5秒前
1456发布了新的文献求助10
5秒前
Ava应助虚拟的元风采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
lingerzn发布了新的文献求助10
8秒前
不安夏真完成签到,获得积分10
9秒前
年123发布了新的文献求助10
9秒前
AcDb完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
徐安鹏发布了新的文献求助10
11秒前
复杂冬菱完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
FashionBoy应助千桑客采纳,获得10
14秒前
乐观海蓝完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
万能图书馆应助桑榆采纳,获得30
16秒前
烟花应助zuoyan采纳,获得10
17秒前
脑洞疼应助开放鹭洋采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
田様应助洋洋采纳,获得10
19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 7665721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235574
关于积分的说明 19874509
捐赠科研通 7234821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283589
关于科研通互助平台的介绍 2442382
邀请新用户注册赠送积分活动 2284699