Achieving high-rate and durable aqueous rechargeable Zn-Ion batteries by enhancing the successive electrochemical conversion reactions

电化学 电解质 电化学动力学 电池(电) 阴极 水溶液 材料科学 化学工程 储能 插层(化学) 同种类的 离子 电极 无机化学 化学 有机化学 热力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
Xiaosha Cui,Yaxiong Zhang,Situo Cheng,Yupeng Liu,Zhipeng Shao,Zhenheng Sun,Yin Wu,Hongzhou Guo,Jiecai Fu,Erqing Xie
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:620: 127-134 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.04.004
摘要

The mild electrolyte working environment of rechargeable aqueous Zn-ion batteries (AZIBs) features its promising characteristic and potential application for large-scale energy storage system. However, the poor cycling stability significantly hinders the broad application of AZIBs due to the complex electrochemical conversion reactions during charge-discharge process. Herein, we propose a strategy to improve the electrochemical performance of AZIB by enhancing the successive electrochemical conversion reactions. With a rational design of electrode, an even homogeneous electric field can be achieved in the cathode side, resulting to significantly enhanced efficiency of successive electrochemical conversion reactions. Charge storage mechanism studies reveal that the reversibility behaviors of byproducts alkaline zinc sulfate (ZHS) can dramatically determine the H + /Zn 2+ de/intercalation process, and a high reversibility characteristic ensures the facilitated electrochemical kinetics. As expected, the resultant AZIB possesses outstanding electrochemical performance with a high specific capacity of 425.08 mAh⋅g −1 at 0.1 A⋅g −1 , an excellent rate capacity of about 60% (246.6 mAh⋅g −1 at 1 A⋅g −1 ) and superior cycling stability of 93.7% after 3000 cycles (at 3 A⋅g −1 ). This effective strategy and thinking proposed here may open a new avenue for the development of high-performing AZIBs.
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
偶尔关注了科研通微信公众号
1秒前
daring关注了科研通微信公众号
2秒前
TheSeal发布了新的文献求助10
2秒前
qaz完成签到,获得积分10
2秒前
oasis完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助啾啾采纳,获得10
3秒前
3秒前
雪白的半蕾完成签到,获得积分10
3秒前
咿呀咿呀哟应助南宫清涟采纳,获得20
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
调皮雁桃完成签到,获得积分10
4秒前
coco完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
嘎嘣豆发布了新的文献求助10
7秒前
袁袁袁发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Hiaoliem发布了新的文献求助10
8秒前
袋袋完成签到,获得积分10
8秒前
climber完成签到,获得积分10
8秒前
hanchangcun完成签到,获得积分10
9秒前
青青草完成签到,获得积分10
9秒前
研友_Zl1Da8发布了新的文献求助10
9秒前
yiyi131完成签到,获得积分10
10秒前
二重音发布了新的文献求助10
10秒前
顾矜应助ink678采纳,获得10
10秒前
充电宝应助抽象之子采纳,获得10
10秒前
随波逐流发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
夏成蹊完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
輕語完成签到,获得积分10
13秒前
暖羊羊Y发布了新的文献求助10
13秒前
小周应助vigorous采纳,获得10
13秒前
14秒前
积极的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 6477542
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279378
关于积分的说明 17657260
捐赠科研通 5559693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910880
邀请新用户注册赠送积分活动 1887826
关于科研通互助平台的介绍 1741360