Tunable Pseudocapacitive Intercalation of Chloroaluminate Anions into Graphite Electrodes for Rechargeable Aluminum Batteries

插层(化学) 材料科学 剥脱关节 电极 电化学 石墨 扩散 假电容器 无机化学 化学工程 法拉第效率 电解质 石墨烯 超级电容器 纳米技术 化学 物理化学 复合材料 工程类 物理 热力学
作者
Jeffrey H. Xu,Theresa Schoetz,Joseph R. McManus,Vikesh R. Subramanian,Peter D. Fields,Robert J. Messinger
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:168 (6): 060514-060514 被引量:8
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac0648
摘要

Rechargeable aluminum-graphite batteries using chloroaluminate-containing electrolytes have been the focus of significant research, particularly due to their high-rate capabilities. Engineered graphite electrodes have been shown to exhibit supercapacitor-like rate performance, despite the fact they store charge via the electrochemical intercalation of polyatomic AlCl 4 − anions. However, the origins of such rate capabilities are not well understood. Here, using electrochemical techniques, we disentangle quantitatively the diffusion-limited Faradaic, pseudocapacitive, and capacitive contributions to charge storage, revealing that AlCl 4 − anions intercalate into graphite with significant pseudocapacitive characteristics due to low ion diffusion limitations. Pristine and mildly exfoliated graphites are compared, where exfoliation resulted in significantly higher pseudocapacitive AlCl 4 − intercalation at the highest potential redox pair as well as higher galvanostatic capacity retention at faster discharge rates. The relationships between graphite structure, ion mass transport, and the overall rate of electrochemical AlCl 4 − intercalation are discussed. Ion diffusion within the electrolyte phase of the porous electrode is shown to play a key role in controlling the rate of intercalation at higher potentials and faster rates, which can be enhanced by reducing electrode tortuosity. The results establish that chloroaluminate anion intercalation into graphite exhibits non-diffusion-limited pseudocapacitive contributions that are tunable by modifying the graphite structure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Ava应助黄少天采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
圣甲虫完成签到 ,获得积分10
1秒前
SciGPT应助搞怪的访梦采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
所所应助Hoo采纳,获得10
2秒前
2秒前
Yziii应助小星星采纳,获得10
3秒前
3秒前
bb发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
pzd完成签到,获得积分10
4秒前
刘金凤发布了新的文献求助10
5秒前
美女完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
易槐发布了新的文献求助10
7秒前
害羞无春完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
phyllis发布了新的文献求助10
7秒前
小田完成签到,获得积分20
8秒前
rio发布了新的文献求助10
8秒前
妩媚的尔阳完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助liukuangxu采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
义气的翅膀完成签到,获得积分10
9秒前
casset发布了新的文献求助10
9秒前
liu完成签到,获得积分10
9秒前
小中发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Chris完成签到,获得积分10
10秒前
我是老大应助bb采纳,获得10
10秒前
冰激凌UP完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3143353
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2794636
关于积分的说明 7811842
捐赠科研通 2450801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1304061
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627178
版权声明 601386