Advancements in silicon‐air batteries: High performance asymmetric‐electrolyte and quasi‐solid‐state designs for portable applications

电解质 固态 材料科学 工程物理 准固态 工艺工程 纳米技术 计算机科学 电气工程 工程类 光电子学 化学 电极 物理化学 色素敏化染料
作者
Shengcui Pang,Junjie Wang,Baoling Wang,Mingshan Zhu,Guangzhi Hu,Haijiao Xie,Sujuan Hu
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cey2.661
摘要

Abstract Silicon‐air batteries (SABs) hold significant potential as efficient energy conversion devices due to their high theoretical energy density, theoretical discharge voltage, and favorable energy‐to‐cost ratios. However, their applicability has been hindered by low output discharge potential, high discharge polarizations, and singular aqueous configuration. To address these, the catalyst with faster oxygen reduction reaction (ORR) kinetic rate, nitrogen‐doped carbon materials functionalized with FeMo metal clusters (FeMo‐NC), was designed in acid electrolyte and thus high output voltage and energy density SABs with asymmetric‐electrolytes have been developed. This innovative design aligns the reaction rates of the cathode and anode in SABs, achieving stable discharge around 1.7 V for 188 h. Furthermore, an all‐in‐one quasi‐solid‐state SAB (QSSSAB) was first developed using a suitable acid–base gel electrolyte. This all‐in‐one QSSSAB showcases good safety, low cost, and portability, with open‐circuit voltage of 1.6 V and energy density of 300.2 Wh kg −1 , surpassing the energy density of most previously reported aqueous SABs. In terms of application, these compact all‐in‐one QSSSABs can provide stable and reliable power support for portable small electronic devices (such as electronic players, diodes, and electronic watches).

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
大模型应助独特安白采纳,获得10
1秒前
迅速彩虹发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助斑马还没睡采纳,获得10
3秒前
故意的凤妖完成签到,获得积分10
3秒前
iHateTheWorld完成签到,获得积分10
4秒前
打打应助DiJia采纳,获得10
4秒前
青羽发布了新的文献求助10
4秒前
万能图书馆应助下文献采纳,获得10
4秒前
香蕉曼寒发布了新的文献求助10
5秒前
shinhee发布了新的文献求助10
5秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
nn应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
慕青应助雪白青筠采纳,获得10
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
陈早早完成签到,获得积分20
5秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jean0603完成签到,获得积分10
6秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
6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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437339
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251778
关于积分的说明 17556460
捐赠科研通 5495593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898466
邀请新用户注册赠送积分活动 1875258
关于科研通互助平台的介绍 1716270