Synergistic Engineering of Sulfur Vacancies and Heterointerfaces in Copper Sulfide Anodes for Aqueous Zn‐Ion Batteries with Fast Diffusion Kinetics and an Ultralong Lifespan

材料科学 阳极 水溶液 化学工程 无定形固体 电化学 动力学 聚苯胺 硫化物 电极 冶金 结晶学 化学 复合材料 聚合物 物理化学 工程类 物理 量子力学 聚合
作者
Qi Lei,Jiaqian Zhang,Zhaofeng Liang,Yue Yang,Zhiguo Ren,Yuanhe Sun,Zeying Yao,Ji Li,Yuanxin Zhao,Yaru Yin,Ping Huai,Zhengxing Lv,Jiong Li,Zheng Jiang,Wen Wen,Xiaolong Li,Xingtai Zhou,Daming Zhu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (21) 被引量:74
标识
DOI:10.1002/aenm.202200547
摘要

Abstract Aqueous Zn‐ion batteries (AZIBs) are promising candidates for implementing large‐scale energy storage, but the adverse side reactions and unsatisfactory cycle life brought by Zn‐metal anodes limit their potential in applications. Herein, an ingenious synthesized CuS 1–x @polyaniline (PANI) is proposed as an attractive conversion‐type Zn‐metal‐free anode for AZIBs, in which appropriate S‐vacancies and PANI heterointerfaces can be simultaneously constructed. This “killing three birds with one stone” strategy stabilizes the anode structure by utilizing organic–inorganic heterointerfaces and enhances Zn 2+ storage, benefiting from abundant S‐vacancies, as well as initiating fast Zn 2+ transport kinetics based on the joint effect of the two. Operando X‐ray absorption fine structure and synchrotron X‐ray diffraction further reveal the highly reversible conversion reaction of CuS 1–x @PANI via a distinct crystallization–amorphous transformation mechanism. These features endow CuS 1–x @PANI with sufficient zinc‐ion storage capacity (215 mA h g −1 at 100 mA g −1 ) and reliable current abuse tolerance (154.3 mA h g −1 at 1 A g −1 after 1000 cycles). Moreover, when matched with the optimized Zn x MnO 2 cathode, the full battery achieves a record‐high cycling performance of 10 000 cycles (80% capacity retention) at a superhigh current density of 10 A g −1 . This study provides new opportunities for developing high‐performance rocking‐chair AZIBs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
白凌风发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
wsw完成签到 ,获得积分10
4秒前
通通完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
早安发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
11秒前
谦让南烟完成签到,获得积分10
11秒前
yi发布了新的文献求助10
15秒前
Orange应助xuan采纳,获得10
15秒前
16秒前
无菌水完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
留胡子的小兔子完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研通AI6应助沉静的昊强采纳,获得30
18秒前
19秒前
ww发布了新的文献求助10
20秒前
23秒前
明理绮南发布了新的文献求助10
23秒前
27秒前
ltttaaaa完成签到,获得积分20
27秒前
高家琚完成签到,获得积分10
28秒前
小蘑菇应助阿夸采纳,获得10
29秒前
31秒前
Yyyyy发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
小药丸完成签到,获得积分10
32秒前
jiaojiao完成签到,获得积分10
33秒前
李爱国应助Liuying2809采纳,获得10
33秒前
shunli完成签到,获得积分10
34秒前
王军鹏完成签到,获得积分10
34秒前
汇凯完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Health: Foundations for Public Health 1st 1000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
The Secrets of Successful Product Launches 300
The Rise & Fall of Classical Legal Thought 260
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4337642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3847379
关于积分的说明 12015865
捐赠科研通 3488386
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1914546
邀请新用户注册赠送积分活动 957515
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 857903