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Enregistrement W4403092224 · doi:10.1038/s41467-024-52651-5

Unraveling chemical origins of dendrite formation in zinc-ion batteries via in situ/operando X-ray spectroscopy and imaging

2024· article· en· W4403092224 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueNature Communications · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdvanced battery technologies research
Établissements canadiensÉcole de Technologie SupérieureCanadian Light Source (Canada)Institut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesNational Research Council CanadaWestern Economic Diversification CanadaNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health ResearchGovernment of CanadaInstitut national de la recherche scientifiqueCentre québécois sur les matériaux fonctionnelsFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesCanadian Light Source
Mots-clésIn situZincDendrite (mathematics)SpectroscopyIonChemical imagingMaterials scienceChemistryNanotechnologyPhysicsMetallurgyComputer scienceOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

To prevent zinc (Zn) dendrite formation and improve electrochemical stability, it is essential to understand Zn dendrite growth, particularly in terms of morphology and relation with the solid electrolyte interface (SEI) film. In this study, we employ in-situ scanning transmission X-ray microscopy (STXM) and spectro-ptychography to monitor the morphology evolution of Zn dendrites and to identify their chemical composition and distribution on the Zn surface during the stripping/plating progress. Our findings reveal that in 50 mM ZnSO4, the initiation of moss/whisker dendrites is chemically controlled, while their continued growth over extended cycles is kinetically governed. The presence of a dense and stable SEI film is critical for inhibiting the formation and growth of Zn dendrites. By adding 50 mM lithium chloride (LiCl) as an electrolyte additive, we successfully construct a dense and stable SEI film composed of Li2S2O7 and Li2CO3, which significantly improves cycling performance. Moreover, the symmetric cell achieves a prolonged cycle life of up to 3900 h with the incorporation of 5% 12-crown-4 additives. This work offers a strategy for in-situ observation and analysis of Zn dendrite formation mechanisms and provides an effective approach for designing high-performance Zn-ion batteries. Understanding the evolution of Zn dendrites during cycling is crucial for development of Zn batteries. Here, authors employ in situ scanning transmission X-ray microscopy to identify the chemical origins of Zn dendrite formation and propose an electrolyte additive strategy to prolong cycle life.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,268
Score d'incertitude au seuil0,496

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,290 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle