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Chemical surface tuning of zinc metal anode toward stable,dendrite-less aqueous zinc-ion batteries

Journal of Energy Chemistry 2023年第11期86卷 1-8,I0001页

作者： Pranav Kulkarni Sun-Sik Kim Hyun Young Jung Department of Energy Engineering Gyeongsang National UniversityJinju-siGyeongnam 52725South Korea Department of Energy System Engineering Gyeongsang National UniversityJinju-siGyeongnam 52725South Korea

The commercialization of Zn batteries is confronted with urgent challenges in the metal anode,such as dendrite formation,capacity loss,and cracking or ***,surface interfacial engineering of the Zn anode is introduced for achieving safety and dendritic-free cycling for high-performance aqueous Zn batteries through a simple but highly effective chemical etching-substitution *** chemical modification induces a rough peak-valley surface with a thin fluorine-rich interfacial layer on the Zn anode surface,which regulates the growth orientation via guiding uniform Zn plating/stripping,significantly enhances accessibility to aqueous electrolytes and improves wettability by reducing surface *** a result,such a synergetic surface effect enables uniform Zn plating/stripping with low polarization of 29 m V at a current density of 0.5 m A cm^(-2) with stable cyclic performance up to 1000 ***,a full cell composed of a fluorine-substituted Zn anode coupled with aβ-MnO_(2)or Ba-V_(6)O_(13)cathode demonstrates improved capacity retention to 1000 cycles compared to the pristine-Zn *** proposed valley deposition model provides the practical direction of surface-modified interfacial chemistries for improving the electrochemical properties of multivalent metal anodes via surface tuning.

关键词： Dendrite free peak-valley surface Zinc-ion batteries surface modification Fluorinated interface

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