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imide-pillared covalent organic framework protective films as stable zinc ion-conducting interphases for dendrite-free Zn metal anodes

引用

Journal of Energy Chemistry 2024年第10期97卷 470-477页

作者： Xiaoman Ye Xuemei Xiao Zhijing Wu Xin Wu Lin Gu Sheng Liu School of Chemical Engineering and Technology Sun Yat-sen University The Key Lab of Low-Carbon Chemistry & Energy Conservation of Guangdong Province Sun Yat-sen University

The notorious growth of zinc dendrite and the water-induced corrosion of zinc metal anodes（ZMAs）restrict the practical development of aqueous zinc ion batteries（AZIBs）.In this work,a zinc metallized,imide-pillared covalent organic framework（ZPC） protective film has been engineered as a stable Zn2+ion-conducting interphase to modulate interfacial kinetics and suppress side reactions for *** to bare Zn,ZPC@Zn exhibits a higher Zn2+ionic conductivity,a larger Zn2+transference number,a lower electronic conductivity,a smaller desolvation activation energy and correspondingly a significant suppression of corrosion,hydrogen evolution and Zn ***,the ZPC@Zn||ZPC@Zn symmetric cell obtains a cycling lifespan over 3000 h under 5 mA cm-2for 1 mA h *** ZPC@Zn||NH4V4O10coin-type full battery delivers a specific capacity of 195.8 mA h g-1with a retention rate of78.5% at 2 A g-1after 1100 cycles,and the ZPC@Zn||NH4V4O10pouch full cell shows a retention of70.1% in reversible capacity at 3 A g-1after 1100 *** present incorporation of imide-linked covalent organic frameworks in the surface modification of ZMAs will offer fresh perspectives in the search for ideal protective films for the practicality of AZIBs.

关键词： Aqueous zinc ion batteries Covalent organic frameworks imide linkage Surface modification Zinc metal anodes

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