Taming Zn Electrochemistry with Carbon Nitride: Atomically Gradient Interphase for Highly Reversible Aqueous Zn Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The irreversibility issuesof metallic zinc (Zn) anode of low Coulombic efficiency, persistent parasitic reactions, and severe dendrite growth remain a fundamental, century‐old challenge hindering the practical applications in rechargeable aqueous batteries. Herein, a promising atomically gradient solid electrolyte interphase (SEI) strategy is demmonstrated, in which the bottom sublayer of atomic Cu dispersed carbon nitride tightly anchors the whole SEI layer onto Zn anode, whereas the top carbon nitride uniformizes Zn 2+ flux, facilitates Zn 2+ diffusion, and detaches the reactive water molecules. Theoretical simulations and structural analysis confirm the strong interactions of this SEI with Zn 2+ ions that launch an ion‐sieving effect to enable single Zn 2+ ion conduction, and the porous and stiff feature accommodates the deposition stress and volume change under plating/stripping, ensuring consistent conformal contact on the substrate meanwhile suppressing the generation of Zn protuberant tips. Representative X‐ray computed tomography study demonstrates the failure mode of the Zn anodes under aqueous electrolyte and verifies the homogeneous Zn electrodeposition behavior and spatially compact metallic structure in the presence of this hydrophobic‐zincophilic SEI. Consequently, dendrite‐free Zn plating/stripping at ≈99.2% Coulombic efficiency for 200 cycles, steady charge–discharge for 2000 h, and impressive full cell cyclability are achieved.
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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 | 0,000 |
| 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.
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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 ».