An Ultrafast, Durable, and High‐Loading Polymer Anode for Aqueous Zinc‐Ion Batteries and Supercapacitors

阳极 材料科学 电解质 法拉第效率 聚合物 阴极 水溶液 超级电容器 化学工程 电池(电) 电极 电容 复合材料 有机化学 量子力学 物理 功率(物理) 化学 物理化学 工程类
作者
Zhixiao Xu,Matthew Li,Wenyuan Sun,Tian Tang,Jun Lü,Xiaolei Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (23): e2200077-e2200077 被引量:158
标识
DOI:10.1002/adma.202200077
摘要

Zn metal has shown promise as an anode material for grid-level energy storage, yet is challenged by dendritic growth and low Coulombic efficiency. Herein, an ultrafast, stable, and high-loading polymer anode for aqueous Zn-ion batteries and capacitors (ZIBs and ZICs) is developed by engineering both the electrode and electrolyte. The anode polymer is rationally prepared to have a suitable electronic structure and a large π-conjugated structure, whereas the electrolyte is manufactured based on the superiority of triflate anions over sulfate anions, as analyzed and confirmed via experiments and simulations. This dual engineering results in an optimal polymer anode with a low discharge potential, near-theoretical capacity, ultrahigh-loading capability (≈50 mg cm-2 ), ultrafast rate (100 A g-1 ), and ultralong lifespan (one million cycles). Its mechanism involves reversible Zn2+ /proton co-storage at the carbonyl site. When the polymer anode is coupled with cathodes for both ZIB and ZIC applications, the devices demonstrate ultrahigh power densities and ultralong lifespans, far surpassing those of corresponding Zn-metal-based devices.
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
刚刚
1秒前
高大的友卉完成签到,获得积分10
1秒前
hongtenbeat完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
爱吃米线完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
fcy完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助破孩采纳,获得10
3秒前
Cai应助李尧轩采纳,获得10
3秒前
淡然代荷发布了新的文献求助70
3秒前
DFX发布了新的文献求助10
4秒前
秀丽清涟完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
认真果汁发布了新的文献求助10
6秒前
李健的小迷弟应助蓝天采纳,获得30
6秒前
6秒前
能干的人完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
yaya发布了新的文献求助10
8秒前
完美世界应助一口李子皮采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
zjxnq发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
高大的雁枫完成签到,获得积分10
9秒前
123456完成签到,获得积分20
9秒前
在水一方应助哈哈哈采纳,获得10
10秒前
打打应助忧伤的雁露采纳,获得10
10秒前
Kirito发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
从容紫寒发布了新的文献求助10
12秒前
所所应助会飞的鱼采纳,获得30
12秒前
sdf发布了新的文献求助10
12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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6398106
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8213456
关于积分的说明 17403709
捐赠科研通 5451343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881342
邀请新用户注册赠送积分活动 1857876
关于科研通互助平台的介绍 1699863