Highly Stable Aqueous Zinc Metal Batteries Enabled by an Ultrathin Crack‐Free Hydrophobic Layer with Rigid Sub‐Nanochannels

材料科学 水溶液 金属 枝晶(数学) 法拉第效率 化学工程 图层(电子) 电化学 纳米技术 冶金 化学 电极 有机化学 几何学 数学 物理化学 工程类
作者
Dongming Xu,Xueting Ren,Yan Xu,Yijiang Wang,Shibin Zhang,Benqiang Chen,Zhi Chang,Anqiang Pan,Haoshen Zhou
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:10 (27): e2303773-e2303773 被引量:28
标识
DOI:10.1002/advs.202303773
摘要

Abstract Aqueous zinc‐metal batteries (AZMBs) have received tremendous attentions due to their high safety, low cost, environmental friendliness, and simple process. However, zinc‐metal still suffer from uncontrollable dendrite growth and surface parasitic reactions that reduce the Coulombic efficiency (CE) and lifetime of AZMBs. These problems which are closely related to the active water are not well‐solved. Here, an ultrathin crack‐free metal–organic framework (ZIF‐7 x ‐8) with rigid sub‐nanopore (0.3 nm) is constructed on Zn‐metal to promote the de‐solvation of zinc‐ions before approaching Zn‐metal surface, reduce the contacting opportunity between water and Zn, and consequently eliminate water‐induced corrosion and side‐reactions. Due to the presence of rigid and ordered sub‐nanochannels, Zn‐ions deposits on Zn‐metal follow a highly ordered manner, resulting in a dendrite‐free Zn‐metal with negligible by‐products, which significantly improve the reversibility and lifespan of Zn‐metals. As a result, Zn‐metal protected by ultrathin crack‐free ZIF‐7 x ‐8 layer exhibits excellent cycling stability (over 2200 h) and extremely‐high 99.96% CE during 6000 cycles. The aqueous PANI‐V 2 O 5 //ZIF‐7 x ‐8@Zn full‐cell preserves 86% high‐capacity retention even after ultra‐long 2000 cycles. The practical pouch‐cell can also be cycled for more than 120 cycles. It is believed that the simple strategy demonstrated in this work can accelerate the practical utilizations of AZMBs.
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
舒适的白开水完成签到,获得积分10
刚刚
忐忑的远山完成签到,获得积分10
1秒前
Accept发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
深情安青应助Eric采纳,获得10
2秒前
墨月完成签到,获得积分10
2秒前
风中的惊蛰完成签到,获得积分10
2秒前
dl应助DuanJN采纳,获得20
2秒前
hdh完成签到,获得积分10
3秒前
chongyue发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
搜集达人应助迷人耗子采纳,获得10
3秒前
无花果应助Success采纳,获得10
3秒前
周小熊完成签到 ,获得积分10
4秒前
一叶扁舟完成签到,获得积分10
4秒前
巴巴完成签到,获得积分10
4秒前
含蓄青旋完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
KING121完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
铭轩完成签到,获得积分10
6秒前
马邦德完成签到,获得积分10
6秒前
阿湫发布了新的文献求助10
7秒前
w1发布了新的文献求助10
7秒前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
7秒前
Wdd完成签到,获得积分10
8秒前
Eric完成签到,获得积分10
9秒前
欣慰外套完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
lmh完成签到,获得积分10
10秒前
星空完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
所所应助rpFengMing采纳,获得10
11秒前
to_ooooo发布了新的文献求助10
12秒前
LH0925发布了新的文献求助10
12秒前
淡定的涵双完成签到,获得积分10
12秒前
13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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523523
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316550
关于积分的说明 17795757
捐赠科研通 5625396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928232
邀请新用户注册赠送积分活动 1904970
关于科研通互助平台的介绍 1765086