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Accès ouvert déclaré 2026 article

Redefining Separator Design and Water Activity for High‐Energy Zinc Batteries Using Covalent Organic Framework

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Rattachement africain : sg, cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

ABSTRACT Despite zinc metal batteries offering attractions such as natural abundance, safety, and sustainability, their widespread adoption is hindered by a critical, underexplored limitation: intrinsically low device‐level energy density. While previous research has prioritized stabilizing zinc anodes to suppress dendrites, practical energy densities remain constrained by excessive inactive components (separators, electrolytes) that dominate device mass and volume. Conventional strategies, such as cell upscaling, exacerbate this issue by necessitating surplus electrolyte, leading to inflated electrolyte to capacity ratios (> 10 g Ah −1 ) and poor specific/volumetric energy metrics (e.g., ∼5 Wh kg −1 ). Current reporting practices, focusing on Ah or idealized active‐material metrics, further obscure true performance, masking the urgent need for holistic design innovations. Crucially, lean‐electrolyte operation, essential for high energy density, introduces unaddressed challenges like interfacial water depletion and activity mismanagement. This work bridges this gap by systematically unraveling failure mechanisms under lean conditions and pioneering a functional separator that optimizes water management and ion transport. By redefining hydrogen‐bonding networks to mitigate water consumption and enable rapid infiltration, the developed COF@PAN separator achieves unprecedented energy densities (54.0 Wh kg −1 , 185.3 Wh L −1 ) and cycle stability (over 800 cycles) in practical pouch cells. These insights and designs advance Zn metal batteries beyond lab‐scale promises, positioning them as viable contenders for energy‐dense, real‐world applications.

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
Redefining Separator Design and Water Activity for High‐Energy Zinc Batteries Using Covalent Organic Framework
Date Crossref
21/02/2026
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

  • National University of Singapore pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Northwestern Polytechnical University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Agency for Science pays non établi dans la notice
    Organisme public
  • Institute of Chemical and Engineering Sciences Agency of Science Technology and Research Singapore Singapore pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

National University of Singapore, Northwestern Polytechnical University et Agency for Science, avec 1 autre affiliation.

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

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