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Ultrathin Zn-free anode based on Ti_(3)C_(2)T_(x) and nanocellulose enabling high-durability aqueous hybrid Zn-Na battery with Zn2+/Na+co-intercalation mechanism

引用

Nano Research 2023年第1期16卷 536-544页

作者： Hao Chen Weijun Zhou Minfeng Chen Qinghua Tian Xiang Han Jizhang Chen College of Materials Science and Engineering Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037China Key Laboratory of Surface&Interface Science of Polymer Materials of Zhejiang Province Department of ChemistryZhejiang Sci-Tech UniversityHangzhou 310018China Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources Nanjing Forestry UniversityNanjing 210037China

With low cost and high safety,aqueous zinc-based batteries have received considerable ***,the excess utilization of zinc metal in the anodes of these batteries reduces energy density and increases ***,an ultrathin electrode of approximately 6.2μm thick is constructed by coating Ti_(3)C_(2)T_(x)/nanocellulose hybrid onto a stainless steel *** electrode is used as the Zn-free anode for aqueous hybrid Zn-Na battery,in which,a concentrated electrolyte is used to improve electrochemical *** Ti_(3)C_(2)T_(x)/nanocellulose coating is found to improve the electrolyte wettability,facilitate desolvation process of hydrated Zn^(2+) ions,lower nucleation overpotential,improve zinc plating kinetics,guide horizontal zinc plating along the Zn(002)facet,and inhibit parasitic side *** is also found that the Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3) cathode material adopts a highly reversible Zn^(2+)/Na^(+)co-intercalation charge storage mechanism in this *** to these benefits,the assembled hybrid Zn-Na battery exhibits excellent rate capability,superior cyclability,and good anti-freezing *** work provides a new concept of electrode design for electrochemical energy storage.

关键词： MXene-based composites ultrathin electrodes electrode surface coatings aqueous hybrid batteries co-intercalation charge storage mechanisms

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