Bifunctionally Electrocatalytic Bromine Redox Reaction by Single‐Atom Catalysts for High‐Performance Zinc Batteries

催化作用 溴化物 氧化还原 材料科学 电池(电) 三溴 水溶液 无机化学 法拉第效率 介孔材料 电化学 化学工程 电极 化学 有机化学 物理化学 冶金 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Shengmei Chen,Chao Peng,Daming Zhu,Chunyi Zhi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202409810
摘要

Abstract Aqueous zinc‐bromine (Zn||Br 2 ) batteries are regarded as one of the most promising energy storage devices due to their high safety, theoretical energy density, and low cost. However, the sluggish bromine redox kinetics and the formation of a soluble tribromide (Br 3 − ) hinder their practical applications. Here, it is proposed dispersed single iron atom coordinated with nitrogen atoms (FeN 5 ) in a mesoporous carbon framework (FeSAC‐CMK) as a conductive catalytic bromine host, which possesses porous structure and electrocatalytic functionality of FeN 5 species for enhanced confinement and electrocatalytic effect. The active FeN 5 species can fix the bromine (Br 0 ) species to suppress the formation of Br 3 − effectively and bifunctionally catalyze the bromide (Br − )/Br° conversion. These free up 1/3 Br − locked by Br 3 − complexing agent for enhanced bromine utilization efficiency and conversion reversibility. Accordingly, the Zn||Br 2 battery with FeSAC‐CMK delivers an impressive specific capacity of 344 mAh g −1 at 0.2 A g −1 and superior rate capability with 164 mAh g −1 achieved even at 20 A g −1 , much higher than that of inactive CMK (262 mAh g −1 at 0.2 A g −1 ; 6 mAh g −1 at only 8 A g −1 ). Furthermore, the battery demonstrates excellent cycling performance of 88% capacity retention after 2000 cycles.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
huangJP发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
pptt发布了新的文献求助10
1秒前
美好的含蕊完成签到,获得积分10
2秒前
雯雯子发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
RN发布了新的文献求助10
4秒前
七月完成签到,获得积分10
5秒前
星宫韩立完成签到 ,获得积分10
5秒前
ghost发布了新的文献求助10
7秒前
稳重岩发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
蛋挞发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
静静想静静地静静完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
李暴龙完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
可爱的函函应助ghost采纳,获得10
12秒前
小夕完成签到 ,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助算了就这采纳,获得10
12秒前
13秒前
zzz发布了新的文献求助10
14秒前
研友_LMBAXn发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
Nakjeong完成签到 ,获得积分10
17秒前
一树面包人完成签到 ,获得积分10
18秒前
jialin发布了新的文献求助10
20秒前
Sober完成签到 ,获得积分10
20秒前
www发布了新的文献求助10
20秒前
静之一帘幽梦0225完成签到 ,获得积分10
20秒前
老迟到的十八完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
科研通AI2S应助豆豆采纳,获得10
22秒前
酷波er应助ZXR采纳,获得10
22秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 史论集 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Дружба 友好报 (1957-1958) 1000
The Data Economy: Tools and Applications 1000
How to mix methods: A guide to sequential, convergent, and experimental research designs 700
Mantiden - Faszinierende Lauerjäger – Buch gebraucht kaufen 600
PraxisRatgeber Mantiden., faszinierende Lauerjäger. – Buch gebraucht kaufe 600
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3112109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2762259
关于积分的说明 7669812
捐赠科研通 2417362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1283102
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 619297
版权声明 599583