Stable anode-free zinc-ion batteries enabled by alloy network-modulated zinc deposition interface

合金 阳极 材料科学 阴极 法拉第效率 成核 沉积(地质) 化学工程 冶金 化学 电极 电气工程 工程类 古生物学 有机化学 物理化学 生物 沉积物
作者
Shiyin Xie,Yang Li,Liubing Dong
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:76: 32-40 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.08.040
摘要

Newly-proposed anode-free zinc-ion batteries (ZIBs) are promising to remarkably enhance the energy density of ZIBs, but are restricted by the unfavorable zinc deposition interface that causes poor cycling stability. Herein, we report a Cu-Zn alloy network-modulated zinc deposition interface to achieve stable anode-free ZIBs. The alloy network can not only stabilize the zinc deposition interface by suppressing 2D diffusion and corrosion reactions but also enhance zinc plating/stripping kinetics by accelerating zinc desolvation and nucleation processes. Consequently, the alloy network-modulated zinc deposition interface realizes high coulombic efficiency of 99.2% and high stability. As proof, Zn//Zn symmetric cells with the alloy network-modulated zinc deposition interface present long operation lifetimes of 1900 h at 1 mA/cm2 and 1200 h at 5 mA/cm2, significantly superior to Zn//Zn symmetric cells with unmodified zinc deposition interface (whose operation lifetime is shorter than 50 h), and meanwhile, Zn3V3O8 cathode-based ZIBs with the alloy network-modified zinc anodes show notably enhanced rate capability and cycling performance than ZIBs with bare zinc anodes. As expected, the alloy network-modulated zinc deposition interface enables anode-free ZIBs with Zn3V3O8 cathodes to deliver superior cycling stability, better than most currently-reported anode-free ZIBs. This work provides new thinking in constructing high-performance anode-free ZIBs and promotes the development of ZIBs.
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
醋溜爆肚儿完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Re完成签到,获得积分10
5秒前
村长夫人完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
科研通AI5应助Hermit采纳,获得10
9秒前
CATH发布了新的文献求助10
9秒前
yoyocici1505完成签到,获得积分10
10秒前
ll驳回了大模型应助
10秒前
行舟完成签到 ,获得积分10
10秒前
楼小柚发布了新的文献求助10
12秒前
骑羊完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI5应助阿瑶与呆呆采纳,获得30
13秒前
皮肤科应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
zhzzhz应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
黄bb应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
黄bb应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
失眠醉易应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI2S应助村长夫人采纳,获得10
16秒前
18秒前
楼小柚完成签到,获得积分10
20秒前
今后应助33采纳,获得50
22秒前
Shirley发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
liqunfang完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322345
关于积分的说明 10209855
捐赠科研通 3037696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666837
邀请新用户注册赠送积分活动 797658
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758001