Atomic layer-deposited nucleation layers to control zinc morphology and suppress hydrogen evolution

成核 箔法 材料科学 电解质 水溶液 化学工程 纳米技术 法拉第效率 图层(电子) 原子层沉积 电池(电) 制氢 工作(物理) 薄膜 析氧 微观结构 形态学(生物学) 无机化学 腐蚀 表面工程 电镀 工作职能 金属 电极
作者
Ajay Ravi,Sanzeeda Baig Shuchi,Guangxia Feng,Y W Li,Pu Zhang,J W Li,Tzu‐Ling Liu,Giulio D’Acunto,Angela Cai,T Li,Kenzie M. Sanroman Gutierrez,Zaichun Liu,Yì Wáng,Ge Zhang,Jun Ho Lee,Junyoung Lee,Xueer Xu,Xun Guan,Xueli Zheng,Stacey F. Bent
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:123 (22)
标识
DOI:10.1073/pnas.2533390123
摘要

Aqueous zinc (Zn) batteries are among the most promising candidates for safe, low-cost, and sustainable grid-scale energy storage. However, their practical application is significantly constrained by inhomogeneous Zn electrodeposition and the competitive hydrogen evolution reaction (HER). Here, we introduce an electrodeposition architecture to mitigate these challenges. Using atomic layer deposition, we coat the copper current collector with ZnO and Al 2 O 3 nanofilms—positioned below the plated Zn. Our strategy marks a significant departure from previous works in which thin films are situated above Zn foil to function as artificial solid electrolyte interphases. Notably, we achieve substantial performance improvements with our 2-nm-thick ZnO coatings, including long cycle life (>1,400 cycles) and high Coulombic efficiencies (>99.8%). Our mechanistic investigation suggests that these improvements arise from HER suppression and controlled Zn morphology. This work offers an interface engineering approach to fundamentally understand Zn nucleation and growth processes. We anticipate that our electrodeposition architecture could be applied to enhance the cyclability of other aqueous battery systems.
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
林韬发布了新的文献求助10
刚刚
zyl发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
3秒前
缥缈的飞荷完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
邓邓发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
减肥摸鱼完成签到,获得积分10
8秒前
大导师发布了新的文献求助10
8秒前
大知闲闲应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
桃子应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
大知闲闲应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
lixinglei应助科研通管家采纳,获得20
9秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大知闲闲应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
奔跑应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
米糊发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Asteria完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Nexus应助动听草莓采纳,获得30
14秒前
15秒前
15秒前
机灵石头发布了新的文献求助10
16秒前
酷波er应助坦率的友容采纳,获得10
17秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 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 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 7569539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9149578
关于积分的说明 19567680
捐赠科研通 7155193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263356
关于科研通互助平台的介绍 2429201
邀请新用户注册赠送积分活动 2253685