Exposing Zn(002) Texture with Sucralose Additive for Stable and Dendrite-Free Aqueous Zinc-Ion Batteries.
スクラロース添加剤によるZn(002)配向の露出促進と安定かつデンドライトフリーな水系亜鉛イオン電池の実現 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 未確定
- 出版年
- 2026
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
水系亜鉛イオン電池は高電流密度下での長期サイクル安定性に課題があり、デンドライトの過剰成長と副反応が主因である。本研究では、電解質添加剤としてスクラロースを用い、Zn(002)配向の露出を促進した。スクラロースはZn2+の核生成と拡散を結晶面ごとに調整し、水分子を置換して水素結合ネットワークを再構築することで溶媒和構造を変化させ、水素発生反応を抑制した。その結果、Zn//Zn対称電池は1 mA cm-2で4900時間以上の長期サイクル安定性を示し、30 mA cm-2の過酷条件下でも171時間安定に動作した。Zn//Cuハーフ電池のクーロン効率は99.61%に達し、NH4V4O10//Znフル電池は500サイクル後に90.7%の容量維持率を示した。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) are currently confronted with the challenge of achieving long-term cyclic stability under high current densities. This issue is primarily attributed to the excessive growth of dendrites and the occurrence of significant side reactions. Herein, sucralose (SCL), as an electrolyte additive, has been used to promote the exposure of the Zn(002) texture. The introduction of SCL can adjust the Zn2+ nucleation and diffusion along different crystal facets, promoting the exposure of the Zn(002) texture. By substituting water molecules in the [Zn(H2O)6]2+, SCL reconfigures the hydrogen bond network in the electrolyte, reconstructing the solvation structure and suppressing the hydrogen evolution reaction. Consequently, the Zn//Zn symmetric battery exhibits long-term cycling stability of over 4900 h at 1 mA cm-2-1 mAh cm-2. Even at a harsh condition of 30 mA cm-2-30 mAh cm-2 (DOD = 73.3%), it can stably cycle for 171 h. The CE of the Zn//Cu half battery reaches 99.61% at 0.2 mA cm-2 with 0.2 mAh cm-2. Employing the optimized electrolyte, after 500 cycles, a high specific capacity of 420 mAh g-1 can be retained for the NH4V4O10//Zn full battery at 500 mA g-1, corresponding to a capacity retention of 90.7%.
DOI 10.1007/s40820-025-01954-3
PMID 41507438
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