Enhanced Ion Transport Through Mesopores Engineered with Additional Adsorption of Layered Double Hydroxides Array in Alkaline Flow Batteries

层状双氢氧化物 材料科学 吸附 电极 介孔材料 电化学 化学工程 电池(电) 流动电池 储能 离子 电流密度 无机化学 纳米技术 催化作用 化学 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 电解质
作者
Pengfei Wang,Kun Zhang,Hao Li,Jing Hu,Menglian Zheng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (23) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202308791
摘要

Abstract Efficient mass transfer in electrodes is essential for the electrochemical processes of battery charge and discharge, especially at high rates and capacities. This study introduces a 3D electrode design featuring layered double hydroxides (LDHs) nanosheets array grown in situ on a carbon felt surface for flow batteries. The mesoporous structure and surface characteristic of LDH nanosheets, especially, the hydroxyl groups forming a unique “H‐bonding‐like” geometry with ferrous cyanide ions, facilitate efficient adsorption and ion transport. Thus, the designed LDHs electrode enables the alkaline zinc‐iron flow battery to maintain a voltage efficiency of 81.6% at an ultra‐high current density of 320 mA cm −2 , surpassing the values reported in previous studies. The energy efficiency remains above 84% after 375 cycles at a current density of 240 mA cm −2 . Molecular dynamics simulations verify the enhanced adsorption effect of LDH materials on active ions, thus facilitating ion transport in the battery. This study provides a novel approach to improve mass transport in electrodes for alkaline flow batteries and other energy storage devices.
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
白沙湾完成签到,获得积分10
2秒前
shanshan发布了新的文献求助10
2秒前
NexusExplorer应助拓跋涵易采纳,获得10
3秒前
Joeswith完成签到,获得积分10
3秒前
慕青应助amiaomiao采纳,获得10
3秒前
qmx发布了新的文献求助10
3秒前
洛枳发布了新的文献求助10
4秒前
7秒前
9秒前
虞美人完成签到 ,获得积分10
10秒前
谭显芝发布了新的文献求助10
11秒前
听话的晓夏完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Z1完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
小易完成签到,获得积分10
15秒前
peanut完成签到 ,获得积分10
16秒前
吃猫的鱼发布了新的文献求助10
19秒前
Sandra发布了新的文献求助10
19秒前
踏实的研完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
23秒前
sss完成签到,获得积分20
23秒前
西红柿炒番茄应助xiaoding采纳,获得30
24秒前
25秒前
xuanye发布了新的文献求助10
25秒前
wanci应助叫个啥嘞采纳,获得10
27秒前
27秒前
SherlockHolmes完成签到 ,获得积分10
28秒前
orixero应助godsence采纳,获得50
28秒前
轻松的依萱完成签到,获得积分10
28秒前
桓某人发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
LQS完成签到,获得积分10
32秒前
35秒前
peanut发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3150268
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2801406
关于积分的说明 7844576
捐赠科研通 2458893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308793
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628566
版权声明 601721