Efficient Charge Storage in Zinc–Iodine Batteries based on Pre‐Embedded Iodine‐Ions with Reduced Electrochemical Reaction Barrier and Suppression of Polyiodide Self‐Shuttle Effect

材料科学 塔菲尔方程 法拉第效率 碘化物 电化学 离子 无机化学 化学工程 电极 冶金 物理化学 化学 有机化学 工程类
作者
Wenzheng Gao,Situo Cheng,Yaxiong Zhang,Erqing Xie,Jiecai Fu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (17) 被引量:38
标识
DOI:10.1002/adfm.202211979
摘要

Abstract Aqueous zincIodine batteries are considered as a promising energy storage system due to their high energy/power density, and safety. However, polyiodide shuttling leads to severe active mass loss, which results in lower Coulombic efficiency and limits the cyclic life. Herein, a novel structure‐limiting strategy to pre‐embed iodide ions into Prussian blue (PBI) is proposed. The DFT calculations and electrochemical characterization reveal that the formation of FerrumIodine bond reduces the electrochemical reaction energy barrier of subsequent iodide‐ions at the pre‐embedding sites, improves the I − oxidation reaction kinetic process, and suppresses the polyiodide self‐shuttle. The PBI//Zn batteries exhibit a low Tafel slope (155 mV dec −1 ). Moreover, UV–vis spectroscopy confirms that the proposed strategy suppresses the polyiodide self‐shuttle. As a result, the PBI//Zn battery achieves high iodide utilization and Coulomb efficiency (242 mAh g −1 at 0.2 A g −1 , CEs ≈ 100%), as well as high multiplicity performance of 197.2 mAh g −1 even at 10 A g −1 (82% of initial capacity). The PBI//Zn battery also renders excellent cyclic stability with a capacity retention of 94% at 4 A g −1 after 1500 cycles. The device exhibits a high energy density of 142 W h kg −1 at a power density of 5538 W 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
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
旧号完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
王木木完成签到,获得积分20
4秒前
大方的绫发布了新的文献求助10
4秒前
欣喜大地完成签到 ,获得积分10
6秒前
斯文败类应助lvsehx采纳,获得10
8秒前
8秒前
华仔应助胖一达采纳,获得10
9秒前
sk夏冰完成签到 ,获得积分10
9秒前
Why完成签到 ,获得积分10
9秒前
大模型应助白白熊采纳,获得10
11秒前
12秒前
乐橙发布了新的文献求助10
13秒前
zifanchen发布了新的文献求助50
13秒前
在水一方应助adinike采纳,获得10
14秒前
暴躁的访波完成签到,获得积分10
15秒前
不才完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
19秒前
一个梦想完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助大方的绫采纳,获得10
22秒前
胖一达发布了新的文献求助10
22秒前
️语完成签到,获得积分10
26秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
WLWLW应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
王敬顺应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
黑喵完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
sax完成签到,获得积分10
29秒前
乐橙完成签到,获得积分10
30秒前
CX完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
33秒前
34秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 800
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
The Making of Détente: Eastern Europe and Western Europe in the Cold War, 1965-75 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2914212
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2551672
关于积分的说明 6904276
捐赠科研通 2214236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1176741
版权声明 588293
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 576224