Photo-rechargeable battery with an energetically aligned beetroot Dye/Cl-Graphene quantum dots/MoO3 nanorods composite

光电阴极 纳米棒 材料科学 阳极 石墨烯 电池(电) 光电子学 复合数 量子点 光敏剂 量子产额 纳米技术 化学工程 电子 光化学 化学 光学 电极 复合材料 物理 荧光 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
Babneet Kaur,Debanjan Maity,Ponnada Yallam Naidu,Melepurath Deepa
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:468: 143835-143835 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143835
摘要

A stand-alone, low-cost non-aqueous photo-rechargeable zinc ion battery configuration is presented. The photo-battery integrates the functions of energy conversion and storage in a single device thus minimizing space and material requirements as well as cost. The cell is based on a photocathode with TiO2 and MoO3-nanorods (NRs) as the storage layers, with additional roles of electron transport layer and photosensitizer for TiO2 and MoO3 respectively. Photoactive beetroot (BT) dye and Cl-doped graphene quantum dots (GQDs) were also incorporated therein to yield the TiO2/BT/Cl-GQDs/MoO3-NRs composite photocathode for broad spectral utilization. Under irradiance, the BT dye, Cl-GQDs and MoO3 undergo electron-hole separation, channel the electrons to the external circuit via TiO2 through aligned energy levels and simultaneously charge the battery to ∼1 V, without the application of any external bias or current. The photo-charging and discharge capacities of the photo-battery: TiO2/BT/Cl-GQDs/MoO3-NRs/Zn2+/Zn-AC in the biased mode under an applied current density of 21 mA g−1 and under 1 sun irradiance (100 mW cm−2, AM 1.5 G) are 104 mAh g−1 and 240 mAh g−1 respectively. The photo-charging capacity under 1 sun irradiance in the unbiased mode is ∼75 mAh g−1. A Zn-activated carbon composite (derived from lemon pieces) as the anode electro-catalyzes the reduction of Zn2+ during photo-charging, leading to a power conversion efficiency of 4.03 % under one sun illumination. This has a cycle life of 200 cycles and offers a constant photocurrent of 8.3 mA cm−2 with a hold time of more than 100 s under irradiance which can easily charge any small electronic device. It is an economically viable configuration with huge technological potential for possible commercialization.
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
打打应助PL采纳,获得10
2秒前
雨楼完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
WWWUBING发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
9秒前
枫也发布了新的文献求助10
9秒前
wangyi完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
刘先生发布了新的文献求助10
12秒前
爱学习的科研人员完成签到 ,获得积分10
13秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
14秒前
YJY完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
18秒前
吴所谓完成签到,获得积分10
18秒前
小奕应助ZJP421采纳,获得60
18秒前
18秒前
玩命的鱼完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
达利园完成签到,获得积分10
23秒前
请叫我表情帝完成签到 ,获得积分10
24秒前
猫猫侠发布了新的文献求助10
24秒前
lyfrey完成签到 ,获得积分10
24秒前
zg发布了新的文献求助20
25秒前
刘先生发布了新的文献求助10
26秒前
隐形曼青应助寒冷的咖啡采纳,获得10
26秒前
27秒前
29秒前
HHG00WYy应助lvlv采纳,获得10
29秒前
32秒前
wangyi发布了新的文献求助20
32秒前
orixero应助WWWUBING采纳,获得10
33秒前
PL完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
华仔应助清晨牛采纳,获得10
33秒前
34秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 3967367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512602
关于积分的说明 11164375
捐赠科研通 3247533
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793886
邀请新用户注册赠送积分活动 874741
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804498