High‐Power‐Density Hybrid Acid/Alkali Zinc–Air Battery for High‐Efficiency Desalination

材料科学 海水淡化 碱金属 电池(电) 电催化剂 法拉第效率 功率密度 电化学 电流密度 阴极保护 功率(物理) 化学工程 纳米技术 冶金 电极 有机化学 工程类 物理 量子力学 物理化学 化学 生物化学
作者
Jiyuan Gao,Duo Pan,Kai Chen,Yangjie Liu,Junxiang Chen,Zhenhai Wen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (25) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/aenm.202400368
摘要

Abstract The electrochemical desalination technique is recognized as a promising solution to alleviate freshwater shortages, challenges yet persists in achieving optimal energy efficiency and cost‐effectiveness. Herein, a hybrid acid/alkali zinc air desalination battery (hAA‐ZADB) capable of concurrent desalination and high‐power density is reported. To improve cathodic efficiency and cost‐effectiveness, an electrocatalyst with dual atomic Fe–Mn sites on porous dodecahedral carbon (Mn‐Fe/p‐DC) is fabricated through a simple direct pyrolysis strategy for oxygen reduction reaction (ORR). The Mn–Fe/p‐DC‐900 electrocatalyst demonstrates exceptional electrocatalytic activity (E 1/2 = 0.8 V in 0.5 m H 2 SO 4 ) for ORR. This innovative hybrid acid/alkali cell design, coupled with advanced electrocatalysts, empowers the hAA‐ZADB system to achieve outstanding performance benchmarks with a high open circuit voltage of 2.22 V, an impressive power density of 375 mW cm −2 , and notably elevated energy output of 106.9 kJ mol −1 even at a current density of 100 mA cm −2 during desalination. Distinguishing this work is its additional functionality, evident in a rapid salt removal rate of 3.64 mg cm −2 min −1 during desalination, achieving an impressive 88.67% removal of 0.6 M NaCl. This study highlights the promising potential of employing metallic air batteries for a self‐powered desalination technique applicable to specific scenarios.
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
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
struggle发布了新的文献求助10
1秒前
limeng发布了新的文献求助10
1秒前
YL完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6.1应助zhy采纳,获得10
3秒前
4秒前
所所应助塔麻头采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
Jasper应助limeng采纳,获得10
7秒前
搜集达人应助追魂墨迹采纳,获得10
7秒前
8秒前
orixero应助湿地小怪兽采纳,获得10
8秒前
子铭发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
patrickzhao完成签到,获得积分10
11秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
科研通AI6.2应助微笑的丑采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
慕青应助负责灵萱采纳,获得10
15秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
岩松完成签到 ,获得积分10
15秒前
赘婿应助忐忑的井采纳,获得100
15秒前
吴彦祖完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
小悦子发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
W66发布了新的文献求助10
17秒前
研友_VZG7GZ应助石榴汁的书采纳,获得10
17秒前
游子轩发布了新的文献求助30
18秒前
小柚子的傻二哥应助开心采纳,获得10
18秒前
小二郎应助ikun采纳,获得10
20秒前
SUXUN发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6794302
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8514408
关于积分的说明 18132932
捐赠科研通 6106696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3023704
邀请新用户注册赠送积分活动 2000218
关于科研通互助平台的介绍 1990356