Electrode Interface Engineering of Hydrophilic and Zincophilic Bifunctionality for High‐Efficiency and Low‐Polarization Zn Anodes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aqueous rechargeable Zn batteries offer a promising technological route as a safe and low‐cost energy storage system for grid energy storage. However, major challenges of Zn dendrites and parasitic side reactions upon cycling in aqueous environments remain unsolved. Here, a design of a bifunctional electrode interface consisting of heterostructured zinc hydroxide chloride (ZHC) and Cu, as well as their synergy in promoting high‐efficiency and low‐polarization Zn deposition is reported. Hydrophilic/zincophobic ZHC promotes the desolvation of hydrated Zn 2+ prior to Zn nucleation, meanwhile adjacent Cu acts as a zincophilic site for subsequent nucleation and deposition. Consequently, the reduction polarization of Zn 2+ at the bifunctional layer (ZHC‐Cu) features ten times lower nucleation overpotential of 3 mV than bare Zn. Meanwhile, the water‐induced hydrogen evolution side reactions on Zn are significantly hindered by the bifunctionality of the electrode interface. Accordingly, the ZHC‐Cu@Zn symmetric cells exhibit a superior cycling stability for over 3500 cycles at 10 mA cm −2 /3 mAh cm −2 . The ZHC‐Cu@Zn full‐cell with MnO 2 cathode can stably operate for low C‐rate cycling with a high average Coulombic efficiency of 99.5% over 600 cycles. This work provides an effective approach to rational design of heterostructured bifunctional electrode interfaces to obtain high‐efficiency and low‐polarization Zn anodes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| 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)
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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 ».