High-energy and dendrite-free solid-state zinc metal battery enabled by a dual-network and water-confinement hydrogel electrolyte

电解质 阳极 电池(电) 材料科学 枝晶(数学) 化学工程 功率密度 化学 电极 冶金 功率(物理) 物理 几何学 数学 物理化学 量子力学 工程类
作者
Zhenglin Li,Guoqiang Zhou,Lei Ye,Jinyu He,Wangwang Xu,Shu Hong,Weimin Chen,Mei‐Chun Li,Chaozheng Liu,Changtong Mei
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:472: 144992-144992 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144992
摘要

Undesirable side reactions and uncontrollable dendrite growth on zinc anode surface severely restrict the practical applications of the rechargeable zinc-ion batteries (RZIBs). In this work, a lignin-containing cellulose nanofibers (LCNF)-polyacrylamide hydrogel (LPH) electrolyte with a unique dual-network structure and excellent water-retaining property is developed for high-energy and dendrite-free solid-state zinc-ion batteries. Benefiting from these advantages, the activity of water molecule in LPH is limited and the water-induced side reactions are restricted, leading to a significantly widen voltage window. Assembled with LPH electrolyte, the Zn/Zn symmetric cells can maintain a long cycling lifespan of 4000 h at the current density of 0.5 mA cm−2 under 1 mAh cm−2. With LPH electrolyte, Zn/MgVO full batteries delivered a high capacity of 149.2 mAh/g with the capacity retention of 91.9 % after 4000 cycles at 5 A/g. Moreover, with a widened voltage window of 0.2 V to 1.9 V, the full batteries with LPH can deliver a high energy density of 255.4 Wh kg−1 at the power density of 341.7 W kg−1 for over 5000 cycles. This design of LPH electrolyte provides a new insight to stabilize the zinc anode and achieve high energy density for the further development of RZIBs.
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
谢大喵发布了新的文献求助10
刚刚
彭于晏应助uu采纳,获得10
刚刚
1秒前
333333发布了新的文献求助10
1秒前
Gtingting完成签到,获得积分10
2秒前
木樱发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
无极微光应助芙卡洛斯采纳,获得20
3秒前
shingai完成签到,获得积分10
3秒前
糖小白发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
yanzheng发布了新的文献求助10
4秒前
Xie完成签到,获得积分10
4秒前
依牧发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
顺利的妖妖完成签到 ,获得积分10
5秒前
复杂语山完成签到,获得积分10
5秒前
xxy关闭了xxy文献求助
5秒前
过昭关完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
DAYTOY完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小米完成签到,获得积分10
5秒前
小二郎应助yangyang采纳,获得10
6秒前
大个应助完美的橘子采纳,获得10
6秒前
活力巧蕊完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小马甲应助杨YY采纳,获得10
7秒前
笔至梦花完成签到 ,获得积分10
7秒前
renrunxue应助anlikek采纳,获得10
7秒前
8秒前
小二郎应助猪猪hero采纳,获得10
8秒前
8秒前
tsq发布了新的文献求助10
8秒前
领导范儿应助猪猪hero采纳,获得30
8秒前
乐乐应助猪猪hero采纳,获得10
8秒前
怂怂发布了新的文献求助10
8秒前
KOBE94FU发布了新的文献求助10
8秒前
慕青应助猪猪hero采纳,获得10
8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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6016504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7598486
关于积分的说明 16152466
捐赠科研通 5164217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764624
邀请新用户注册赠送积分活动 1745571
关于科研通互助平台的介绍 1634954