Highly Stable Zn Metal Anode Enabled By Atomic Layer Deposited Coating for Aqueous Zinc-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Rechargeable aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) have attracted increasing attentions as energy storage technology for large-scale applications, because of low cost, inherent high safety and high capacity (820 mAh g -1 and 5854 Ah L -1 ). However, the poor rechargeability of Zn anodes limits their development, which is attributed to the dendrite growth, passivation and hydrogen evolution issues in the zinc anode. Herein, an untrathin coating enabled by atomic layer deposition was demonstrated for the protection of metallic Zn anode for aqueous ZIBs. By protecting Zn plate with the ultrathin layer, the Zn surface wettability was improved and the Zn corrosion was inhibited. As a result, the Zn dendrite formation has been effectively suppressed and lifetime has been significantly improved in Zn-Zn symmetric cells. More importantly, we have demonstrated the dendrites were mainly Zn(OH) 2 species by the combination of characterization of X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and high-resolution transmission electron microscope (HRTEM). With the optimized coating thickness, the surface-coated coated Zn symmetric cells have shown a reduced overpotential (36.5 mV) and a prolonged life span (over 500 h) at 1 mA cm -2 . In addition, the surface-coated Zn has been verified in Zn-MnO 2 batteries using layered δ-MnO 2 as the cathodes and consequently superior electrochemical performance with a high capacity retention of 89.4% after over 1000 cycles at a current density of 1 mA cm -2 (3.33C for MnO 2 ) is demonstrated. It is expected that the novel design of atomic layer deposition protected metal Zn anode will pave a new way to the realization of the high-performance aqueous Zn-ion batteries and as well shed light on the development of other metal anode-based battery systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».