Mitigating Diffusion-Limited Concentration Polarization via Intrinsic Electrocapillary Effects in Engineered Hollow Cathodes
Rattachement africain : cn, sa, Afrique du Sud, ru. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) are promising for grid-scale energy storage but suffer from sluggish ion diffusion kinetics, severe concentration polarization, and rapid performance decay. While structural engineering offers partial mitigation, a more fundamental solution lies in actively controlling interfacial mass transport. Herein, we overcome this issue by harnessing the electrocapillary effect using sea urchin-like MnO 2 microspheres with hollow nanotubes (H-MnO 2 ). This nanocapillary network enables rapid ion replenishment at the reaction interface, effectively suppressing concentration polarization. As a result, H-MnO 2 cathode exhibits enhanced wettability, a lower ion adsorption energy barrier, and significantly accelerated Zn 2+ /H + diffusion kinetics. Consequently, the Zn||H-MnO 2 battery achieves a high capacity of 407 mAh g –1 at 0.1 A g –1 and stable cycling with over 200 mAh g –1 after 350 cycles at 0.5 A g –1 . This work transcends conventional structural optimization by introducing electrocapillary management as a new design paradigm for high-performance electrochemical energy storage.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Mitigating Diffusion-Limited Concentration Polarization via Intrinsic Electrocapillary Effects in Engineered Hollow Cathodes
- Date Crossref
- 15/12/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- 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
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Xiamen University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Fujian Agriculture and Forestry University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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King Abdullah University of Science and Technology Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Molecular Functional Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Key Laboratory of Functional Materials and Applications of Fujian Province pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Xiamen University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of South Africa Afrique du Sud (code pays fourni par la source)Université ou école supérieure
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Institute of Catalysis and Petrochemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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College of Chemistry and Chemical Engineering State Key Laboratory of Physical Chemistry of Solid Surfaces pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Materials Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Materials Science and Engineering Key Laboratory of Functional Materials and Applications of Fujian Province pays non établi dans la noticeInstitution
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College of Science Engineering and Technology Institute for Catalysis and Energy Solutions (ICES) pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Xiamen University, Fujian Agriculture and Forestry University et Materials Science and Engineering — King Abdullah University of Science and Technology, avec 9 autres affiliations. Pays d’affiliation : Afrique du Sud.
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