Alkaline-based aqueous sodium-ion batteries for large-scale energy storage

阴极 电解质 溶解 水溶液 碱度 化学工程 普鲁士蓝 储能 材料科学 析氧 无机化学 电化学 化学 电极 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Shi Zhang Qiao,Han Wu,Junnan Hao,Yunling Jiang,Yiran Jiao,Jiahao Liu,Xin Xu,Kenneth Davey,Chunsheng Wang
出处
期刊:Research Square - Research Square 被引量:1
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-2783165/v1
摘要

Abstract Aqueous sodium-ion batteries (ASIBs) are practically promising for large-scale energy storage, but their energy density and lifespan are hindered by water decomposition. Current strategies to enhance the water stability include using expensive fluorine-containing salts to create a solid electrolyte interface or adding potentially-flammable organic co-solvents in the electrolyte to reduce water activity. However, these methods have significantly increased cost and safety risk. Shifting electrolytes from near neutrality to alkalinity can fundamentally suppress hydrogen evolution, but trigger oxygen evolution and cathode dissolution. Here, we present an alkaline-type ASIB with Mn-based Prussian blue analogue cathode, which exhibits a record lifespan of 13,000 cycles at 10 C together with high energy density of 90 Wh kg−1 at 0.5 C. This is achieved by building a nickel/carbon layer to induce a H3O+-rich local environment near the cathode surface, thereby suppressing oxygen evolution and cathode dissolution. Simultaneously, Ni atoms can be in-situ embedded into the cathode to enable its durability. At an industry-level mass loading > 30 mg cm−1, the pouch cell exhibits excellent stability with a capacity retention of ~ 100% following 200 cycles at 300 mA g−1, outperforming previously reported aqueous batteries.
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
1秒前
1秒前
leslie完成签到 ,获得积分10
2秒前
安详的惜梦完成签到 ,获得积分10
4秒前
一川烟叶完成签到,获得积分10
4秒前
Hello应助_Yushan采纳,获得10
4秒前
凡凡fan发布了新的文献求助10
5秒前
卑微的学牛马完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
9秒前
Hello应助美丽的凌蝶采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
didadida完成签到,获得积分10
10秒前
情怀应助大明采纳,获得10
11秒前
轻松的剑完成签到,获得积分20
11秒前
迅速又菡完成签到,获得积分10
11秒前
jionie发布了新的文献求助10
12秒前
521发布了新的文献求助10
12秒前
棋士发布了新的文献求助10
12秒前
meo应助怪杰采纳,获得10
14秒前
Ado发布了新的文献求助10
14秒前
迅速又菡发布了新的文献求助10
15秒前
lkx发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
辛勤的大帅完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
xuan给xuan的求助进行了留言
18秒前
18秒前
18秒前
ZJR发布了新的文献求助10
20秒前
风魂剑主完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
祁依欧欧完成签到,获得积分10
22秒前
codedlock发布了新的文献求助10
22秒前
oo完成签到 ,获得积分10
23秒前
嘿嘿嘿发布了新的文献求助10
23秒前
jionie完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
28秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3951021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3496420
关于积分的说明 11081962
捐赠科研通 3226913
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1784010
邀请新用户注册赠送积分活动 868130
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801003