A rechargeable aqueous manganese-ion battery based on intercalation chemistry

插层(化学) 水溶液 电化学 电解质 电池(电) 氧化还原 阴极 无机化学 化学 电极 材料科学 化学工程 有机化学 物理化学 冶金 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Songshan Bi,Shuai Wang,Yue Fang,Zhiwei Tie,Zhiqiang Niu
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:12 (1) 被引量:111
标识
DOI:10.1038/s41467-021-27313-5
摘要

Abstract Aqueous rechargeable metal batteries are intrinsically safe due to the utilization of low-cost and non-flammable water-based electrolyte solutions. However, the discharge voltages of these electrochemical energy storage systems are often limited, thus, resulting in unsatisfactory energy density. Therefore, it is of paramount importance to investigate alternative aqueous metal battery systems to improve the discharge voltage. Herein, we report reversible manganese-ion intercalation chemistry in an aqueous electrolyte solution, where inorganic and organic compounds act as positive electrode active materials for Mn 2+ storage when coupled with a Mn/carbon composite negative electrode. In one case, the layered Mn 0.18 V 2 O 5 ·nH 2 O inorganic cathode demonstrates fast and reversible Mn 2+ insertion/extraction due to the large lattice spacing, thus, enabling adequate power performances and stable cycling behavior. In the other case, the tetrachloro-1,4-benzoquinone organic cathode molecules undergo enolization during charge/discharge processes, thus, contributing to achieving a stable cell discharge plateau at about 1.37 V. Interestingly, the low redox potential of the Mn/Mn 2+ redox couple vs. standard hydrogen electrode (i.e., −1.19 V) enables the production of aqueous manganese metal cells with operational voltages higher than their zinc metal counterparts.
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
shiyang2014完成签到,获得积分10
1秒前
鞘皮完成签到,获得积分10
2秒前
满城烟沙完成签到 ,获得积分10
4秒前
平淡的雁开完成签到 ,获得积分10
4秒前
海北完成签到 ,获得积分10
6秒前
刘一完成签到 ,获得积分10
6秒前
司纤户羽完成签到 ,获得积分10
9秒前
数学情缘完成签到 ,获得积分10
9秒前
big ben完成签到 ,获得积分10
10秒前
小豆子完成签到 ,获得积分10
14秒前
乾坤完成签到,获得积分10
14秒前
Lloyd_Lee完成签到,获得积分10
17秒前
Tin完成签到,获得积分10
19秒前
LEE123完成签到,获得积分10
21秒前
拼搏问薇完成签到 ,获得积分10
24秒前
richardzhang1984完成签到,获得积分20
25秒前
Joker完成签到,获得积分0
29秒前
jing216完成签到 ,获得积分10
29秒前
violetlishu完成签到 ,获得积分10
30秒前
支雨泽完成签到,获得积分10
32秒前
40秒前
传奇3应助路路采纳,获得20
43秒前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
46秒前
alvin完成签到,获得积分10
46秒前
可爱邓邓完成签到 ,获得积分10
48秒前
吃吃货完成签到 ,获得积分10
49秒前
itachi完成签到,获得积分10
53秒前
icewuwu完成签到,获得积分10
55秒前
nancyes完成签到 ,获得积分10
55秒前
现代青枫应助dhhaoyihong采纳,获得10
56秒前
1分钟前
搭碰完成签到,获得积分10
1分钟前
Willing发布了新的文献求助10
1分钟前
烫嘴普通话完成签到,获得积分10
1分钟前
奋斗的大白菜完成签到,获得积分10
1分钟前
活力的妙芙完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
冷傲的傲霜应助Lxdan采纳,获得10
1分钟前
葵葵完成签到,获得积分10
1分钟前
Willing完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 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 3180028
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830388
关于积分的说明 7976543
捐赠科研通 2491954
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329130
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635669
版权声明 602954