Titanium Nitride–Cellulose Nanofiber Composite Separator for Zn Anode Stability in Aqueous Batteries

分离器(采油) 阳极 纳米纤维 复合数 材料科学 水溶液 氮化钛 钝化 氮化物 化学工程 复合材料 化学 冶金 电极 图层(电子) 热力学 物理 工程类 物理化学
作者
Jingjing Niu,Jin Cao,Xueqin Zhang,Dongdong Zhang,Chengwu Yang,Kittima Lolupiman,Zhiyuan Zeng,Xinyu Zhang,Jiaqian Qin
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (17): 7496-7504 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c01790
摘要

Aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) face significant challenges of Zn dendrite formation, electrode passivation, and corrosion. Herein, we introduce a composite separator composed of titanium nitride (TiN) and cellulose nanofiber (CNF), termed TN5, designed to enhance the performance of ZIBs. The TN5 separator, with a thickness of approximately 45 μm, combines low cost, high thermal stability, and flexibility. Experimental and theoretical analyses demonstrate that the TN5 separator improves Zn2+ ion diffusion and ensures uniform Zn plating, effectively mitigating dendrite and side reactions. Zn//Zn symmetric cells using the TN5 separator achieve exceptional cycling life spans of 2500 h at 0.5 mA cm–2 and 1000 h at 5 mA cm–2, significantly outperforming cells with CNF separators. Additionally, Zn//NVO full batteries with TN5 separators exhibit a superior discharge capacity and cycling stability. The enhanced performance is attributed to improved wettability, reduced concentration polarization, and the promotion of Zn (002) plane deposition. This study provides a comprehensive approach to developing high-performance, cost-effective separators for ZIBs, offering insights into the stabilization of Zn anodes and the advancement of aqueous zinc-ion battery technology.
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
深情安青应助aura采纳,获得10
5秒前
UUUUUp完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage应助jason采纳,获得10
14秒前
小正完成签到,获得积分10
19秒前
归尘应助豆豆采纳,获得10
22秒前
土豆完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
32秒前
33秒前
Owen应助小元采纳,获得10
34秒前
35秒前
sure发布了新的文献求助10
36秒前
孙季沅完成签到,获得积分20
38秒前
39秒前
爆米花应助温暖书文采纳,获得30
39秒前
zola发布了新的文献求助10
39秒前
晓宇发布了新的文献求助10
40秒前
nemo发布了新的文献求助10
42秒前
六尺巷完成签到,获得积分10
49秒前
52秒前
李念完成签到,获得积分10
55秒前
田様应助Alex采纳,获得10
1分钟前
孙季沅发布了新的文献求助10
1分钟前
Zachary完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小二郎应助虚拟的惜筠采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
jason发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
小元发布了新的文献求助10
1分钟前
晓宇发布了新的文献求助10
1分钟前
研友_nEj9DZ完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
woshibyu发布了新的文献求助20
1分钟前
体贴的小天鹅完成签到,获得积分10
1分钟前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
今后应助科研通管家采纳,获得40
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
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
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
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 3778437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324161
关于积分的说明 10217227
捐赠科研通 3039379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668012
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385