Achieving highly reversible regulation of zinc deposition through ultrafast in situ construction of multifunctional zinc anode interfaces

材料科学 原位 阳极 沉积(地质) 超短脉冲 电偶阳极 纳米技术 化学工程 冶金 电极 阴极保护 激光器 有机化学 光学 物理化学 化学 古生物学 物理 沉积物 生物 工程类
作者
Pengtao Wang,Kaifeng Yu,Haonan Wang,Tingting Jia,Xiaofeng Wang,Ce Liang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:69: 103403-103403 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103403
摘要

The zinc anode surface suffers from severe zinc dendrite growth and side reactions, such as hydrogen evolution, significantly diminishing its reversibility and cycle life. In this study, we have introduced and successfully implemented, for the first time, the ultrafast in-situ construction of a periodic semi-spherical multifunctional interfacial layer composed of copper nanoparticles (Cu|Zn) on the zinc anode surface. By optimizing the distribution of the electric field and Zn2+ concentration, we effectively mitigate the "Tip effect", achieving highly reversible control over zinc deposition, and the in-situ construction process takes only 3 min. Theoretical calculations and COMSOL simulations demonstrate that the Cu|Zn anode exhibits high binding energy, a uniform electric field, and Zn2+ concentration distribution. Experimental results reveal that the Cu|Zn anode achieves exceptional long-term cyclic stability, exceeding 3200 h at 1 mA cm−2 and remaining cyclically stable for over 2000 h at 5 mA cm−2. Furthermore, in a full cell with MnO2@MXene as the cathode material, the Cu|Zn anode delivers a capacity of 282.1 mA h g − 1 after 1400 cycles at 2 A g − 1. This study holds significance for the rational design of high-stability and reversible interface layers, promoting their practical application in aqueous zinc-ion batteries (AZBs).
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
1秒前
霸气初蝶完成签到,获得积分20
1秒前
上官若男应助寒冷尔柳采纳,获得10
2秒前
刘慧完成签到 ,获得积分10
3秒前
吴哔哔完成签到,获得积分10
3秒前
泡芙大王发布了新的文献求助10
3秒前
sadada发布了新的文献求助10
3秒前
clamdown完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
潇洒寄云发布了新的文献求助10
4秒前
星尘完成签到 ,获得积分10
4秒前
星辰大海应助action采纳,获得10
5秒前
温和的开水完成签到,获得积分10
5秒前
斌bin完成签到,获得积分10
5秒前
shihuda应助凯旋采纳,获得10
5秒前
myth完成签到,获得积分10
5秒前
yu777完成签到,获得积分10
7秒前
Aiden发布了新的文献求助10
7秒前
chenQoQ完成签到,获得积分10
7秒前
王线性完成签到,获得积分10
7秒前
斯文败类应助yhzbmw采纳,获得10
7秒前
跳跃的迎荷完成签到,获得积分10
8秒前
情怀应助小巧的灵竹采纳,获得50
8秒前
8秒前
篮球完成签到,获得积分10
8秒前
幽默兰发布了新的文献求助10
8秒前
sadada完成签到,获得积分10
9秒前
SWJ完成签到 ,获得积分10
9秒前
彪壮的若男完成签到 ,获得积分10
9秒前
晓晓完成签到,获得积分10
9秒前
22222222完成签到,获得积分10
9秒前
LYP完成签到,获得积分10
9秒前
why完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
孙俏俏完成签到,获得积分20
11秒前
画家完成签到,获得积分10
11秒前
xiao完成签到,获得积分20
11秒前
清脆香旋完成签到,获得积分10
12秒前
忧心的初丹完成签到,获得积分10
12秒前
科目三应助顺利安萱采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7298826
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8917275
关于积分的说明 18882506
捐赠科研通 6963911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210765
关于科研通互助平台的介绍 2380071
邀请新用户注册赠送积分活动 2187249