ZZ
Zhenkai Zhou
Author with expertise in Lithium-ion Battery Technology
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(0% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
5
/
i10-index:
2
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Enhancing Reversibility and Stability of Mg Metal Anodes: High‐Exposure (002) Facets and Nanosheet Arrays for Superior Mg Plating/Stripping

Jingxuan Bi et al.Jun 27, 2024
Magnesium metal batteries (MMBs), recognized as promising contenders for post‐lithium battery technologies, face challenges such as uneven magnesium (Mg) plating and stripping behaviors, leading to uncontrollable dendrite growth and irreversible structural damage. Herein, we have developed a Mg foil featuring prominently exposed (002) facets and an architecture of nanosheet arrays (termed (002)‐Mg), created through a one‐step acid etching method. Specifically, the prominent exposure of Mg (002) facets, known for their inherently low surface and adsorption energies with Mg atoms, not only facilitates smooth nucleation and dense deposition but also significantly mitigates side reactions on the Mg anode. Moreover, the nanosheet arrays on the surface evenly distribute the electric field and Mg ion flux, enhancing Mg ion transfer kinetics. As a result, the fabricated (002)‐Mg electrodes exhibit unprecedented long‐cycle performance, lasting over 6000 h (> 8 months) at a current density of 3 mA cm−2 for a capacity of 3 mAh cm−2. Furthermore, the corresponding pouch cells equipped with various electrolytes and cathodes demonstrate remarkable capacity and cycling stability, highlighting the superior electrochemical compatibility of the (002)‐Mg electrode. This study provides new insights into the advancement of durable MMBs by modifying the crystal structure and morphology of Mg.
0

Cascade Reaction Enables Heterointerfaces‐Enriched Nanoarrays for Ampere‐Level Hydrogen Production

Hongfang Du et al.Dec 8, 2024
Designing high‐performance electrocatalysts with superior catalytic activity and stability is essential for large‐scale hydrogen production via water electrolysis. Heterostructure nanoarrays are promising candidates, though achieving both high activity and stability simultaneously, especially under high current densities, remains challenging. To this end, we have developed a cascade reaction process that constructs a series of heterostructure nanoarrays with rich heterointerfaces. This process involves treating nickel foam (NF) with molten KSCN and transition metal salts. Initially, NF reacts with KSCN to form Ni9S8 nanoarrays and S2‐ ions, which are subsequently captured by transition metal ions to form sulfides that are directly integrated onto the nanoarrays, resulting in abundant heterointerfaces. Both experimental and theoretical results indicate that these rich heterointerfaces significantly enhance the interfacial interaction between Ni9S8 and RuS2 within the nanoarrays (termed RH‐Ni9S8/RuS2), markedly improving both the intrinsic activity and stability for the hydrogen evolution reaction (HER). Impressively, the RH‐Ni9S8/RuS2 demonstrates exceptional HER performance, achieving a low overpotential of just 180 mV at 1000 mA cm−2 and maintaining stability for up to 500 h under such high‐current‐density conditions. This innovative approach paves the way for the interfacial design and synthesis of high‐performance catalysts for ampere‐level hydrogen production.
0

Cascade Reaction Enables Heterointerfaces‐Enriched Nanoarrays for Ampere‐Level Hydrogen Production

Hongfang Du et al.Dec 8, 2024
Designing high‐performance electrocatalysts with superior catalytic activity and stability is essential for large‐scale hydrogen production via water electrolysis. Heterostructure nanoarrays are promising candidates, though achieving both high activity and stability simultaneously, especially under high current densities, remains challenging. To this end, we have developed a cascade reaction process that constructs a series of heterostructure nanoarrays with rich heterointerfaces. This process involves treating nickel foam (NF) with molten KSCN and transition metal salts. Initially, NF reacts with KSCN to form Ni9S8 nanoarrays and S2‐ ions, which are subsequently captured by transition metal ions to form sulfides that are directly integrated onto the nanoarrays, resulting in abundant heterointerfaces. Both experimental and theoretical results indicate that these rich heterointerfaces significantly enhance the interfacial interaction between Ni9S8 and RuS2 within the nanoarrays (termed RH‐Ni9S8/RuS2), markedly improving both the intrinsic activity and stability for the hydrogen evolution reaction (HER). Impressively, the RH‐Ni9S8/RuS2 demonstrates exceptional HER performance, achieving a low overpotential of just 180 mV at 1000 mA cm−2 and maintaining stability for up to 500 h under such high‐current‐density conditions. This innovative approach paves the way for the interfacial design and synthesis of high‐performance catalysts for ampere‐level hydrogen production.