Hierarchical Fluorinated Polymer Separator Design Mitigating Bilateral Ionic Crosstalk in Aqueous Batteries
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Aqueous Zn//MnO 2 batteries hold significant promise for safe and cost‐effective large‐scale energy storage, yet their practical deployment is hindered by rapid performance degradation. Here, we identify bilateral ionic crosstalk, a previously overlooked failure mechanism driven by active ion, as a root cause of electrode degradation. We demonstrate that excess Zn 2+ migrating from the anode induces irreversible phase transitions at the MnO 2 cathode, forming electrochemically inert Zn x (MnO 2 ) y phase (ZMO sclerosis). Concurrently, dissolved Mn 2+ from the cathode exacerbates corrosion and dendrite growth on the Zn anode. To mitigate this crosstalk, we design a hierarchical fluorinated polymer separator (HFPS). Such HFPS enables selective cation coordination and guides ion transport, achieving simultaneous regulation of Zn 2+ and Mn 2+ fluxes. This targeted regulation effectively mitigates ionic crosstalk and stabilizes both electrodes. Batteries employing the HFPS exhibit exceptional cycling stability, retaining 97% capacity after 1,000 cycles at 0.5 A g −1 with stable operation exceeding 500 h. This performance represents a 54% lifespan enhancement over state‐of‐the‐art aqueous counterparts. Our work provides a fundamental mechanistic understanding of active‐ion‐induced failure and establishes ion flux regulation as a universal design strategy for durable aqueous zinc‐ion batteries.
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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) | 0,001 | 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 ».