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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».