Suppressing hydrogen evolution and eliminating sulfation in lead-carbon batteries via potential-matching g-C3N4@rGO nanosheets

氧化物 碳纤维 电解质 电化学 石墨烯 纳米技术 化学 氧化还原 石墨氮化碳 材料科学 无机化学 化学工程 电极 复合数 催化作用 工程类 有机化学 光催化 冶金 复合材料 物理化学
作者
Daiwen Tao,Xiong Liu,Simiao Huang,Zeming Li,Hui Ying Yang,Jinyu Wang,Qilong Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:474: 145880-145880 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145880
摘要

Hydrogen evolution reaction (HER) and sulfation on the negative plate are main problems hindering the operation of lead-carbon batteries under high-rate partial-state-of-charge (HRPSoC). Here, reduced graphene oxide nanosheets modified with graphitic carbon nitride (g-C3N4@rGO) were prepared and used as additives in an attempt to solve the above bottleneck. Galvanostatic charge–discharge (GCD) curves show that immobilization g-C3N4 on rGO surface can extend the lower limit of working potential of rGO from −0.3 to −0.9 V, which better matches the working potential range of Pb/PbSO4 redox pair. Theoretical calculations and correlation analyses show that HER can be linked to electrical double-layer capacitors (EDLCs) through two micro kinetic processes: namely, the desorption process of H+ from additive and the migration process of e− reaching additive surface, and that g-C3N4 modification strategy can suppress the HER on the rGO surface while increasing the capacitance of EDLCs. Meanwhile, potential-matched g-C3N4@rGO (θ = 35.76°) is more hydrophilic than pure rGO (118.20°), so the use of g-C3N4@rGO as a battery additive can eliminate sulfation of the negative plate by promoting electrolyte penetration and increasing capacitance contribution. Therefore, the electrochemical performance of g-C3N4@rGO-modified batteries showed a significant improvement over their counterparts, indicating this work is a good attempt.
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
高糕完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6应助ZS采纳,获得10
1秒前
Chihiro完成签到,获得积分10
1秒前
wang发布了新的文献求助10
1秒前
汉堡包应助ws340822采纳,获得10
1秒前
haocheng完成签到,获得积分10
1秒前
每天都困发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
不吃汉堡完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小菜鸟完成签到,获得积分10
2秒前
简单点完成签到 ,获得积分10
3秒前
董大米发布了新的文献求助10
3秒前
ALDXL完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
啾啾完成签到,获得积分10
4秒前
汉堡包应助昵称采纳,获得10
4秒前
Chem34发布了新的文献求助10
4秒前
77完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研澄澄完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助月中天采纳,获得10
5秒前
5秒前
x1981完成签到,获得积分10
5秒前
科研zhu发布了新的文献求助20
5秒前
姜丽发布了新的文献求助10
5秒前
甜美香之发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
7秒前
搜集达人应助金金睿采纳,获得10
7秒前
是爱看文献的小姐姐一枚吖完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sunshihaoya完成签到,获得积分20
7秒前
Shi完成签到,获得积分10
7秒前
谨之完成签到,获得积分10
8秒前
ZYH完成签到,获得积分10
8秒前
平常的无极完成签到,获得积分20
8秒前
wen发布了新的文献求助10
8秒前
打打应助sunrise采纳,获得10
9秒前
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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5257216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4419343
关于积分的说明 13755803
捐赠科研通 4292563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2355554
邀请新用户注册赠送积分活动 1352004
关于科研通互助平台的介绍 1312755