Synergistic π‐Conjugation Organic Cathode for Ultra‐Stable Aqueous Aluminum Batteries

阴极 水溶液 离子 法拉第效率 材料科学 氧化还原 电池(电) 分子间力 化学工程 储能 电化学 化学物理 纳米技术 分子 化学 有机化学 电极 物理化学 热力学 物理 工程类 功率(物理) 冶金
作者
Jingwen Su,Meng Zhang,Hao Tian,Mingshan Han,Zhaopeng Sun,Kai Du,Fangyan Cui,Jingzhen Li,Weiwei Huang,Yuxiang Hu
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/smll.202312086
摘要

Abstract Rechargeable aqueous aluminum batteries (AABs) are promising energy storage technologies owing to their high safety and ultra‐high energy‐to‐price ratio. However, either the strong electrostatic forces between high‐charge‐density Al 3+ and host lattice, or sluggish large carrier‐ion diffusion toward the conventional inorganic cathodes generates inferior cycling stability and low rate‐capacity. To overcome these inherent confinements, a series of promising redox‐active organic materials (ROMs) are investigated and a π ‐conjugated structure ROMs with synergistic C═O and C═N groups is optimized as the new cathode in AABs. Benefiting from the joint utilization of multi‐redox centers and rich π–π intermolecular interactions, the optimized ROMs with unique ion coordination storage mechanism facilely accommodate complex active ions with mitigated coulombic repulsion and robust lattice structure, which is further validated via theoretical simulations. Thus, the cathode achieves enhanced rate performance (153.9 mAh g −1 at 2.0 A g −1 ) and one of the best long‐term stabilities (125.7 mAh g −1 after 4,000 cycles at 1.0 A g −1 ) in AABs. Via molecular exploitation, this work paves the new direction toward high‐performance cathode materials in aqueous multivalent‐ion battery systems.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
朱w完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
wanghuifen123完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
孙小雨完成签到,获得积分10
4秒前
yyyyyqy发布了新的文献求助10
4秒前
小可爱啵完成签到,获得积分10
5秒前
白色风车完成签到,获得积分10
5秒前
无奈的如彤完成签到,获得积分10
6秒前
安可瓶子发布了新的文献求助10
9秒前
Murphy应助郭自同采纳,获得10
9秒前
共享精神应助菜菜子采纳,获得10
9秒前
wanci应助李东秋采纳,获得10
9秒前
yufanhui应助Leon采纳,获得10
12秒前
12秒前
sxy完成签到,获得积分10
13秒前
安静的虔完成签到,获得积分20
14秒前
喜悦剑通完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
成就的笑南完成签到 ,获得积分10
15秒前
留胡子的昊强完成签到,获得积分10
16秒前
小蘑菇应助yyyyyqy采纳,获得10
17秒前
颜凡桃完成签到,获得积分10
19秒前
张童鞋发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
虚心醉蝶完成签到 ,获得积分10
22秒前
华仔应助一方通行采纳,获得10
22秒前
桐桐应助Wang采纳,获得10
23秒前
24秒前
ding应助victor采纳,获得10
24秒前
24秒前
25秒前
25秒前
WWXWWX发布了新的文献求助10
26秒前
丘比特应助缓慢海亦采纳,获得10
26秒前
28秒前
28秒前
30秒前
斯文败类应助赫尔采纳,获得10
30秒前
灿cancan发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3155971
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807318
关于积分的说明 7872715
捐赠科研通 2465696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312291
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630049
版权声明 601905