已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Ultrahigh Energy and Power Density in Ni–Zn Aqueous Battery via Superoxide-Activated Three-Electron Transfer

功率密度 密度泛函理论 电池(电) 电子转移 材料科学 电极 氧化还原 水溶液 电化学 储能 电流密度 吉布斯自由能 基质(水族馆) 电子 化学工程 光电子学 化学 功率(物理) 光化学 物理化学 热力学 计算化学 物理 冶金 地质学 工程类 海洋学 量子力学
作者
Yixue Duan,Bolong Li,Kai Yang,Zheng Gong,Xianghe Peng,Liang He,Derek Ho
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01586-z
摘要

Abstract Aqueous Ni–Zn microbatteries are safe, reliable and inexpensive but notoriously suffer from inadequate energy and power densities. Herein, we present a novel mechanism of superoxide-activated Ni substrate that realizes the redox reaction featuring three-electron transfers (Ni ↔ Ni 3+ ). The superoxide activates the direct redox reaction between Ni substrate and KNiO 2 by lowering the reaction Gibbs free energy, supported by in-situ Raman and density functional theory simulations. The prepared chronopotentiostatic superoxidation-activated Ni (CPS-Ni) electrodes exhibit an ultrahigh capacity of 3.21 mAh cm −2 at the current density of 5 mA cm −2 , nearly 8 times that of traditional one-electron processes electrodes. Even under the ultrahigh 200 mA cm −2 current density, the CPS-Ni electrodes show 86.4% capacity retention with a Columbic efficiency of 99.2% after 10,000 cycles. The CPS-Ni||Zn microbattery achieves an exceptional energy density of 6.88 mWh cm −2 and power density of 339.56 mW cm −2 . Device demonstration shows that the power source can continuously operate for more than 7 days in powering the sensing and computation intensive practical application of photoplethysmographic waveform monitoring. This work paves the way to the development of multi-electron transfer mechanisms for advanced aqueous Ni–Zn batteries with high capacity and long lifetime.

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
富贵发布了新的文献求助10
刚刚
富贵发布了新的文献求助10
刚刚
富贵发布了新的文献求助10
刚刚
富贵发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Olivia雪雪完成签到 ,获得积分10
2秒前
草莓脆完成签到,获得积分10
3秒前
富贵发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
研友_nEoDm8发布了新的文献求助10
3秒前
富贵发布了新的文献求助10
4秒前
楼醉山完成签到,获得积分10
4秒前
富贵发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
富贵发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
富贵发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助奋斗哈密瓜采纳,获得10
7秒前
Unicorn_1完成签到,获得积分10
7秒前
富贵发布了新的文献求助30
7秒前
徐梓睿发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
9秒前
干净的琦发布了新的文献求助200
9秒前
10秒前
10秒前
喻喻喻同志完成签到 ,获得积分10
11秒前
富贵发布了新的文献求助30
11秒前
富贵发布了新的文献求助10
11秒前
火星上的芳芳完成签到,获得积分10
11秒前
富贵发布了新的文献求助30
11秒前
富贵发布了新的文献求助10
11秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
HMSCC完成签到,获得积分10
12秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
蔡佰航应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7288914
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8908529
关于积分的说明 18854981
捐赠科研通 6957365
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208972
关于科研通互助平台的介绍 2378712
邀请新用户注册赠送积分活动 2184750