Biodegradable Pea Protein Fibril Hydrogel-Based Quasi-Solid-State Zn-Ion Battery
Notice bibliographique
Résumé
Zinc-ion batteries show great potential as the next-generation power source due to their nontoxic, low-cost, and safe properties. However, issues with zinc anodes, such as dendrite growth and parasitic hydrogen evolution reactions (HERs), must be addressed to commercialize them. Solutions, such as quasi-solid-state electrolytes made from synthetic polymer hydrogels, have been proposed to improve battery flexibility and energy density. However, most polymers used are nonbiodegradable, posing a challenge to sustainability. In this study, hydrogels made from biodegradable poly(vinyl alcohol) and protein nanofibrils from pea protein, a renewable plant-based source, are used as an electrolyte in aqueous zinc-ion batteries. Results show that the flexible and biodegradable hydrogel can enhance the zinc anode stability and effectively restrict HER. This phenomenon is because of the hydrogen-bond network between nanofibril functional groups and water molecules. In addition, the interaction between functional groups on nanofibrils and Zn 2+ constructs ion channels for the even migration of Zn 2+, avoiding dendrite growth. The Zn||Zn symmetric cell using the hydrogel electrolyte exhibits a long lifespan of over 3000 h and improved capacity retention in the Zn||AC-I 2 hybrid ion batteries by suppressing cathode material dissolution. This study suggests the potential of biodegradable hydrogels as a sustainable and effective solution for biodegradable soft powering sources.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,002 |
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 ».