A High-Energy Four-Electron Zinc Battery Enabled by Evoking Full Electrochemical Activity in Copper Sulfide Electrode

电化学 氧化还原 阴极 电解质 电子转移 电极 材料科学 硫化铜 化学工程 硫化物 储能 容量损失 电池(电) 标准电极电位 纳米技术 化学 冶金 光化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Shizhen Li,Zhiquan Wei,Jinlong Yang,Guangming Chen,Zhi Chen,Hongfei Li,Zhuoxin Liu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (22): 22478-22487 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c05850
摘要

The growing global demand for sustainable and cost-effective energy storage solutions has driven the rapid development of zinc batteries. Despite significant progress in recent years, enhancing the energy density of zinc batteries remains a crucial research focus. One prevalent strategy involves the development of high-capacity and/or high-voltage cathode materials. CuS, a commonly used electrode material, exhibits a two-electron transfer mechanism; however, the reduced sulfion lacks electrochemical activity and thereby limits its discharge capacity and redox potential. In this study, we activate a CuS cathode to form a high-valence Cu2+&S compound using a deep-eutectic-solvent (DES)-based electrolyte. The presence of Cl- in the DES-based electrolyte is crucial to the reversibility of the redox chemistry, and the liquid-phase-involved electrochemical process facilitates redox kinetics. A four-electron transfer pathway involving five reaction steps is identified for the CuS electrode, which unleashes the full electrochemical activity of the S element. Consequently, the full cell delivers a large discharge capacity of ∼800 mAh g-1 at 0.2 A g-1 and yields a high discharge plateau starting at 1.58 V, contributing to energy densities of up to 650 Wh kg-1 (based on CuS). This work offers a promising approach to developing high-energy zinc batteries.
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
爱静静应助Leo采纳,获得10
1秒前
huo完成签到,获得积分10
1秒前
cy发布了新的文献求助10
2秒前
吴金旗发布了新的文献求助10
2秒前
希卡利的肋骨完成签到,获得积分10
2秒前
5秒前
5秒前
思源应助小v1212采纳,获得10
6秒前
7秒前
cy完成签到 ,获得积分10
8秒前
Jamie完成签到,获得积分10
9秒前
Orange应助www采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
我是老大应助BaekHyun采纳,获得10
11秒前
13秒前
14秒前
熟悉的ZY先生应助Leslie采纳,获得10
15秒前
15秒前
lalala发布了新的文献求助10
16秒前
lirishi发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
酷波er应助万刈采纳,获得10
19秒前
Hello应助高兴的万宝路采纳,获得10
19秒前
离言发布了新的文献求助80
20秒前
21秒前
22秒前
壮观慕梅发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
25秒前
www发布了新的文献求助10
25秒前
花开富贵完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
科研通AI2S应助活泼的番茄采纳,获得10
27秒前
CodeCraft应助Halo采纳,获得10
32秒前
彭于晏应助万刈采纳,获得10
34秒前
34秒前
GXY完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
科研小白发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Saponins and sapogenins. IX. Saponins and sapogenins of Luffa aegyptica mill seeds (black variety) 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 3259819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2901303
关于积分的说明 8314986
捐赠科研通 2570798
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1396675
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653554
邀请新用户注册赠送积分活动 631853