亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

High-Energy and Long-Lived Zn–MnO2 Battery Enabled by a Hydrophobic-Ion-Conducting Membrane

阳极 阴极 电解质 电化学 电池(电) 材料科学 氧化还原 无机化学 离子 容量损失 化学工程 化学 电极 物理化学 功率(物理) 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Yang-feng Cui,Zhen-bang Zhuang,Zi‐Long Xie,Renfei Cao,Qi Hao,Ning Zhang,Wanqiang Liu,Yunhai Zhu,Gang Huang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (12): 20730-20738 被引量:36
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c07792
摘要

Alkaline Zn-MnO2 batteries feature high security, low cost, and environmental friendliness while suffering from severe electrochemical irreversibility for both the Zn anode and MnO2 cathode. Although neutral electrolytes are supposed to improve the reversibility of the Zn anode, the MnO2 cathode indeed experiences a capacity degradation caused by the Jahn-Teller effect of the Mn3+ ion, thus shortening the lifespan of the neutral Zn-MnO2 batteries. Theoretically, the MnO2 cathode undergoes a highly reversible two-electron redox reaction of the MnO2/Mn2+ couple in strongly acidic electrolytes. However, acidic electrolytes would inevitably accelerate the corrosion of the Zn anode, making long-lived acidic Zn-MnO2 batteries impossible. Herein, to overcome the challenges faced by Zn-MnO2 batteries, we propose a hybrid Zn-MnO2 battery (HZMB) by coupling the neutral Zn anode with the acidic MnO2 cathode, wherein the neutral anode and acidic cathode are separated by a proton-shuttle-shielding and hydrophobic-ion-conducting membrane. Benefiting from the optimized reaction conditions for both the MnO2 cathode and Zn anode as well as the well-designed membrane, the HZMB exhibits a high working voltage of 2.05 V and a long lifespan of 2275 h (2000 cycles), breaking through the limitations of Zn-MnO2 batteries in terms of voltage and cycle life.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
WUHUIWEN完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Yuu发布了新的文献求助10
3秒前
老实的南风完成签到 ,获得积分10
21秒前
东郭乾完成签到 ,获得积分10
24秒前
wop111应助动人的静竹采纳,获得20
28秒前
32秒前
NexusExplorer应助Yuu采纳,获得10
38秒前
123321发布了新的文献求助10
38秒前
Orange应助444采纳,获得10
48秒前
49秒前
ggg完成签到 ,获得积分10
50秒前
隐形曼青应助123321采纳,获得10
53秒前
53秒前
冰冰发布了新的文献求助10
57秒前
Yuu发布了新的文献求助10
58秒前
58秒前
liu发布了新的文献求助10
1分钟前
zwx发布了新的文献求助10
1分钟前
Raza完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
冷艳的高山完成签到,获得积分10
1分钟前
沉静乾完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
顾矜应助zwx采纳,获得10
1分钟前
可爱的函函应助邓邓采纳,获得10
1分钟前
xxfsx应助冰冰采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
GingerF应助科研通管家采纳,获得80
1分钟前
KBRS完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiaoQ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小莹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
hyl完成签到,获得积分10
1分钟前
英俊的铭应助妄想天使采纳,获得10
1分钟前
YanZhe完成签到,获得积分10
1分钟前
CipherSage应助Yuu采纳,获得10
1分钟前
美好念梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5376293
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4501376
关于积分的说明 14012859
捐赠科研通 4409135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2422067
邀请新用户注册赠送积分活动 1414854
关于科研通互助平台的介绍 1391729