Chemically Self-Charging Aqueous Zinc-Organic Battery

化学 阴极 水溶液 有机自由基电池 阳极 电解质 氧化还原 电池(电) 电化学 能量密度 有机化学 化学工程 无机化学 电极 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 量子力学 理论物理学
作者
Lei Yan,Yu Zhang,Zhigang Ni,Yong Zhang,Jie Xu,Taoyi Kong,Jianhang Huang,Wei Li,Jing Ma,Yonggang Wang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (37): 15369-15377 被引量:164
标识
DOI:10.1021/jacs.1c06936
摘要

Zn–organic batteries are attracting extensive attention, but their energy density is limited by the low capacity (<400 mAh g–1) and potential (<1 V vs Zn/Zn2+) of organic cathodes. Herein, we propose a long-life and high-rate Zn–organic battery that includes a poly(1,5-naphthalenediamine) cathode and a Zn anode in an alkaline electrolyte, where the cathode reaction is based on the coordination reaction between K+ and the C═N group (i.e., C═N/C–N–K conversion). Interestingly, we find that the discharged Zn–organic battery can recover to its initial state quickly with the presence of O2, and the theoretical calculation demonstrates that the K–N bond in the discharged cathode can be easily broken by O2 via redox reaction. Accordingly, we design a chemically self-charging aqueous Zn–organic battery. Benefiting from the excellent self-rechargeability, the organic cathode exhibits an accumulated capacity of 16264 mAh g–1, which enables the Zn–organic battery to show a record high energy density of 625.5 Wh kg–1.
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
失眠的万言完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI5应助qi采纳,获得10
刚刚
乐乐发布了新的文献求助10
1秒前
铸一字错发布了新的文献求助10
1秒前
受伤书文完成签到,获得积分10
2秒前
Yvonne发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
温柔的十三完成签到,获得积分10
2秒前
Ll发布了新的文献求助10
3秒前
nikai发布了新的文献求助10
3秒前
圣晟胜发布了新的文献求助10
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Leif应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
shouyu29应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
小金应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
牛逼的昂完成签到,获得积分10
4秒前
muzi给muzi的求助进行了留言
4秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
yuhang完成签到 ,获得积分10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
果汁完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助Zoe采纳,获得10
5秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
领导范儿应助junzilan采纳,获得10
7秒前
打打应助激动的一手采纳,获得10
7秒前
酷波er应助艺玲采纳,获得10
8秒前
longtengfei发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759