Multifunctional Core‐Shell Structured Interface Layer Regulate Zn Deposition Behavior and Anti‐Polyiodide Ions Towards Ultralong‐Life Zn‐I 2 Battery

材料科学 阳极 成核 沉积(地质) 枝晶(数学) 电池(电) 溶解 图层(电子) 化学工程 吸附 同种类的 纳米技术 离子 原子层沉积 基质(水族馆) 电场 电压 锌 电化学 氢
作者
Yueyue Qiao,Z M Zhou,Qiushao Yang,Yongbao Feng,Yixin Li,Pan Xue,Wenbin Gong,Peng Xu,Qiulong Li
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (45): e74222-e74222
标识
DOI:10.1002/smll.74222
摘要

ABSTRACT Zinc‐iodine (Zn‐I 2 ) batteries have attracted extensive attention in energy storage domains on account of their rich natural reserves, higher voltage platforms, and non‐ion in(de)intercalation mechanism. Yet their practical utilization is restricted by the Zn dendrites growth and side reactions, as well as serious polyiodides dissolution and shuttling. Herein, a core‐shell structured InHCF@ZIF‐8 (IHZ) was designed and synthesized via electrostatic self‐assembly, serving as a multifunctional interface layer for Zn anodes. Driven by the dual coordination mechanism of InHCF and ZIF‐8, IHZ exhibits excellent Zn affinity and a high hydrogen evolution overpotential, which not only induces uniform Zn deposition but also realizes the homogeneous distribution of local electric field and Zn 2+ flux. Furthermore, the strong adsorption of IHZ on the Zn (002) plane directs the horizontal deposition of Zn, thus effectively suppressing dendrite nucleation and growth. Meanwhile, the self‐discharge effect is mitigated via electrostatic repulsion toward I 3 − . As a result, symmetric cells employing the Zn@IHZ anode deliver an ultralong cycle life of 6490 h at 0.5 mA cm −2 and 0.5 mAh cm −2 . The Zn@IHZ anode endows the Zn‐I 2 battery with a remarkable capacity, excellent rate capability, and an ultralong lifespan over 14800 cycles.
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