Rechargeable sunlight-promoted Zn-air battery constructed by bifunctional oxygen photoelectrodes: Energy-band switching between ZnO/Cu2O and ZnO/CuO in charge-discharge cycles

双功能 电池(电) 材料科学 氧气 析氧 光催化 光电子学 纳米技术 电极 化学 化学工程 催化作用 功率(物理) 物理化学 有机化学 工程类 物理 量子力学 生物化学 电化学
作者
Degang Bu,Munkhbayar Batmunkh,Yu Zhang,Yuewen Li,Bingzhi Qian,Yalin Lan,Xing Hou,Shuo Li,Baohua Jia,Xi‐Ming Song,Tianyi Ma
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:433: 133559-133559 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.133559
摘要

Effective utilization of solar energy in battery systems has become an active attractive and active research in the field of green energy. Herein, highly efficient and stable bifunctional oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) photoelectrodes are constructed for rechargeable Zn-air batteries. This work introduces a simple and efficient method for designing bifunctional ZnO/CuO composite materials with impressive photocatalytic activity, superhydrophilicity and excellent stability. Through the strategy of sunlight promotion, the ZnO/CuO photoelectrodes are used in the charging and discharging processes of Zn-air batteries, achieving low charge potential and high discharge potential of around 1.50 V and 1.28 V by galvanostatic charge and discharge, respectively. Under illumination, the short-circuit current and open-circuit voltage can reach up to 49 mA cm-2 and 0.9 V, respectively. We revealed that this bifunctionality is originated from the valence change mechanism of Cu, meaning that ZnO/Cu2O and ZnO/CuO play the photoelectric catalytic roles in charge and discharge processes, respectively. This work paves the way to introduce a facile and efficient method for the development of integrated single-cell photo-assisted Zn-air batteries.

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
ZOEY完成签到,获得积分10
1秒前
coco完成签到,获得积分10
1秒前
好好完成签到,获得积分20
1秒前
默默新波发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助cai采纳,获得10
1秒前
lcj完成签到,获得积分10
1秒前
时567完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
木木完成签到,获得积分10
2秒前
roselau完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
不舍天真发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
阿巴完成签到 ,获得积分10
3秒前
碧琴发布了新的文献求助10
3秒前
大聪明完成签到,获得积分10
3秒前
科目三应助伊尔采纳,获得10
3秒前
酷酷元风完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
玻璃外的世界完成签到,获得积分10
5秒前
边缘选手发布了新的文献求助10
5秒前
时雨完成签到,获得积分10
5秒前
JamesPei应助杨羕采纳,获得10
5秒前
5秒前
爱听歌的大地完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
naki完成签到,获得积分10
6秒前
hismeng发布了新的文献求助20
6秒前
清新王老吉完成签到,获得积分10
6秒前
橙陈陈完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
孤单不如流浪完成签到,获得积分10
7秒前
牧水之完成签到 ,获得积分10
8秒前
杨颖完成签到,获得积分10
8秒前
柳贯一发布了新的文献求助30
8秒前
God完成签到,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助现实的一天采纳,获得10
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
King Tyrant 680
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 5573758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4660031
关于积分的说明 14727408
捐赠科研通 4599888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2524520
邀请新用户注册赠送积分活动 1494877
关于科研通互助平台的介绍 1464977