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
chiien完成签到 ,获得积分10
2秒前
吉吉完成签到,获得积分10
11秒前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
11秒前
凡凡完成签到,获得积分10
16秒前
tingalan完成签到,获得积分0
19秒前
无情的问枫完成签到 ,获得积分10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
nav完成签到 ,获得积分10
28秒前
gexzygg应助Ymx123采纳,获得10
30秒前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分0
31秒前
36秒前
勤劳的颤完成签到 ,获得积分10
40秒前
数乱了梨花完成签到 ,获得积分0
41秒前
lllate完成签到 ,获得积分10
44秒前
47秒前
tcheng发布了新的文献求助10
54秒前
甜乎贝贝完成签到 ,获得积分10
57秒前
CHANG完成签到 ,获得积分10
58秒前
bkagyin应助tcheng采纳,获得10
1分钟前
puritan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崩溃完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
tcheng发布了新的文献求助10
1分钟前
1111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
铜豌豆完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
神内小天使完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
少年完成签到 ,获得积分10
2分钟前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
冷静冰萍完成签到 ,获得积分10
2分钟前
HHW完成签到,获得积分10
2分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
2分钟前
长孙烙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
桂花酒酿慕斯完成签到,获得积分10
2分钟前
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 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539114
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625935
关于积分的说明 14597077
捐赠科研通 4566744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503536
邀请新用户注册赠送积分活动 1481524
关于科研通互助平台的介绍 1453020