Phase-transition tailored nanoporous zinc metal electrodes for rechargeable alkaline zinc-nickel oxide hydroxide and zinc-air batteries

纳米孔 碱性电池 材料科学 电化学 电极 电解质 氢氧化锌 氢氧化物 氧化镍 过渡金属 化学工程 无机化学 氧化物 纳米技术 冶金 化学 催化作用 物理化学 工程类 生物化学
作者
Liangyu Li,Yung Chak Anson Tsang,Diwen Xiao,Guoyin Zhu,Chunyi Zhi,Qing Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:13 (1): 2870-2870 被引量:90
标识
DOI:10.1038/s41467-022-30616-w
摘要

Abstract Secondary alkaline Zn batteries are cost-effective, safe, and energy-dense devices, but they are limited in rechargeability. Their short cycle life is caused by the transition between metallic Zn and ZnO, whose differences in electronic conductivity, chemical reactivity, and morphology undermine uniform electrochemical reactions and electrode structural stability. To circumvent these issues, here we propose an electrode design with bi-continuous metallic zinc nanoporous structures capable of stabilizing the electrochemical transition between metallic Zn and ZnO. In particular, via in situ optical microscopy and electrochemical impedance measurements, we demonstrate the kinetics-controlled structural evolution of Zn and ZnO. We also tested the electrochemical energy storage performance of the nanoporous zinc electrodes in alkaline zinc-nickel oxide hydroxide (NiOOH) and zinc-air (using Pt/C/IrO 2 -based air-electrodes) coin cell configurations. The Zn | |NiOOH cell delivers an areal capacity of 30 mAh/cm 2 at 60% depth of discharging for 160 cycles, and the Zn | |Pt/C/IrO 2 air cell demonstrates 80-hour stable operation in lean electrolyte condition.
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
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
sdshi发布了新的文献求助10
刚刚
JKL77完成签到,获得积分10
刚刚
111111发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
小Z发布了新的文献求助10
1秒前
李爱国应助小羽采纳,获得10
1秒前
扬帆起航完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
Mic应助学术小渣渣采纳,获得10
3秒前
CodeCraft应助王豆豆采纳,获得10
3秒前
七.完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Zzjinyu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Ava应助美丽的幻波采纳,获得10
4秒前
曹孟德斯鸠完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
健壮延恶完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
传奇3应助格仔采纳,获得10
7秒前
Sss句末发布了新的文献求助10
7秒前
欢呼的飞荷完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
meww发布了新的文献求助10
8秒前
lll发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助花三万俩采纳,获得10
8秒前
Hanqi完成签到,获得积分10
9秒前
左手关注了科研通微信公众号
9秒前
自信山菡发布了新的文献求助10
9秒前
魔幻冰岚发布了新的文献求助10
9秒前
John发布了新的文献求助10
10秒前
科目三应助冷傲的店员采纳,获得10
10秒前
dyfsj发布了新的文献求助10
10秒前
nino应助dzll采纳,获得10
10秒前
随机发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
星辰大海应助朱子怡采纳,获得10
11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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6017229
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7601593
关于积分的说明 16155238
捐赠科研通 5165029
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764811
邀请新用户注册赠送积分活动 1746022
关于科研通互助平台的介绍 1635112