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2025 article

Grotthuss Mechanism for Stable Zinc Anodes: Time‐Resolved pH Buffering in Aqueous Batteries

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Le résumé fourni par la source

Abstract In zinc ion batteries, the curtailed lifespan and diminished Coulombic efficiency are primarily ascribed to the hydrogen evolution reaction, surface corrosion, and rampant dendrites, all related to unstable interfacial pH at the anode. To tackle these challenges, hydrogen‐bonded organic frameworks (HOFs) are designed possessing outstanding zincophilic and hydrogen storage capabilities on the surface of Zn, thereby creating a dendrite‐free anode (MACA@Zn). By leveraging the innate and reversible proton‐hopping mechanism of MACA, the interfacial pH at the anode is able to be controlled. In situ scanning electrochemical microscopy has demonstrated a time‐resolved local pH buffering effect. Moreover, the presence of MACA induces preferential growth of the (002) plane, resulting in a uniform and dense Zn deposition layer. Consequently, the Zn//Zn cell with MACA@Zn anode delivers an exceptional cycling stability of ≈2000 h at 5 mA cm−2 and 1 mAh cm−2, with a high cumulative plating capacity of 4950 mAh cm−2. When paired with an α‐MnO2 cathode, the cell retains a specific capacity of 70.4 mAh g−1 after 990 cycles, demonstrating a capacity retention of 44.87%. This research emphasizes the multifunctional protective effects of HOFs on the anode surface and offers critical insights for advancing the development and real‐world implementation of ZIBs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Grotthuss Mechanism for Stable Zinc Anodes: Time‐Resolved pH Buffering in Aqueous Batteries
Date Crossref
20/07/2025
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Ministry of Education of the People's Republic of China pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Nanjing University of Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Nanjing Forestry University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Ministry of Education of the People's Republic of China, Nanjing University of Science and Technology et Nanjing Forestry University.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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