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 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理)
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:2
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
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
刚刚
钱钱完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6应助www采纳,获得10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
yunyueqixun完成签到,获得积分10
2秒前
江J发布了新的文献求助30
2秒前
刘佳诺发布了新的文献求助10
2秒前
丽优发布了新的文献求助10
3秒前
求助人员发布了新的文献求助10
3秒前
土豆完成签到,获得积分10
4秒前
free_man完成签到,获得积分10
4秒前
蛋黄啵啵完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
喜悦的威应助科研通管家采纳,获得50
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
asdfzxcv应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
烟花应助阿强采纳,获得10
8秒前
asdfzxcv应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
jian应助vivre223采纳,获得10
10秒前
李健应助IVY采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
ikutovaya完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6应助钱钱采纳,获得10
12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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5648490
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4775560
关于积分的说明 15044364
捐赠科研通 4807469
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2570809
邀请新用户注册赠送积分活动 1527552
关于科研通互助平台的介绍 1486499