Exploring the potential of natural pyrrhotite mineral for electrochemical energy storage

磁黄铁矿 材料科学 天然矿物 矿物 电化学 储能 浸出(土壤学) 化学工程 电解质 矿物学 纳米技术 冶金 电极 环境科学 黄铁矿 物理化学 化学 土壤科学 功率(物理) 土壤水分 工程类 物理 量子力学
作者
Hongmin Wang,Shuting Fu,Chungseok Choi,Yiren Zhong,Samuel Schaefer
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:54: 421-429 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.058
摘要

Natural mineral is an attractive class of materials showing inherent electrical, magnetic, and electrochemical properties, while in most cases, they were smelted into refined chemicals for synthesizing functional materials. The direct utilization of natural minerals as electrode materials for energy storage reduces chemical footprint and energy consumption in industrial production, yet remains rare due to redox inactivity or cycling instability. Here, we explore the direct utilization of an electrochemically active natural mineral, pyrrhotite (Fe1-xS), as an electrode material for energy storage. We discover the cycling instability mechanism of pyrrhotite as irreversible phase segregation of discharged products (Li2S and Fe) and Fen+ leaching into the electrolyte. To improve the cycling stability, we control carbon addition and voltage window without introducing chemical synthesis, eventually overcoming the rapid capacity fading and extending the stability from 3 cycles to 100 cycles. The optimized pyrrhotite/C electrode shows 519 mAh g−1 initial capacity when cycled between 1 and 3 V under 1 A g−1, retaining 80% of the 2nd cycle capacity after 100 cycles. Our study is a proof-of-concept demonstrating the potential of directly utilizing natural minerals as eco-friendly and low-cost electrode materials for electrochemical energy storage.
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
zho关闭了zho文献求助
1秒前
amy发布了新的文献求助10
1秒前
小俊完成签到,获得积分10
2秒前
5秒前
6秒前
maox1aoxin应助jianghs采纳,获得30
6秒前
医者修心发布了新的文献求助10
6秒前
田様应助苗条羞花采纳,获得10
7秒前
8秒前
万能图书馆应助jiajiajia采纳,获得10
8秒前
11秒前
Z1发布了新的文献求助20
11秒前
WHR发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Jasper应助ajiduo采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
热情芝麻完成签到,获得积分10
17秒前
愉快尔冬发布了新的文献求助10
18秒前
高贵完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
Imin完成签到,获得积分10
20秒前
太清发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
Yhcir完成签到,获得积分10
23秒前
yoasobi2334发布了新的文献求助30
24秒前
愉快尔冬完成签到,获得积分10
26秒前
29秒前
33秒前
叹千泠完成签到,获得积分10
34秒前
出城者关注了科研通微信公众号
35秒前
爆米花应助Sci11_11采纳,获得10
35秒前
Augusterny完成签到 ,获得积分10
36秒前
哭泣的鸵鸟完成签到,获得积分10
36秒前
troubadourelf发布了新的文献求助10
39秒前
44秒前
44秒前
西海小甜豆完成签到,获得积分10
45秒前
sun应助斯文采白采纳,获得10
45秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
How Stories Change Us A Developmental Science of Stories from Fiction and Real Life 500
九经直音韵母研究 500
Full waveform acoustic data processing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2932785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2586552
关于积分的说明 6971173
捐赠科研通 2233316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1186064
版权声明 589681
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 580660