Reversible proton co-intercalation boosting zinc-ion adsorption and migration abilities in bismuth selenide nanoplates for advanced aqueous batteries

材料科学 水溶液 硒化锌 硒化物 吸附 插层(化学) 无机化学 化学工程 阴极 化学 有机化学 物理化学 冶金 光电子学 工程类
作者
Peng Lei,Xiaochuan Ren,Zhaofeng Liang,Yuanhe Sun,Yuanxin Zhao,Jiaqian Zhang,Zeying Yao,Zhiguo Ren,Li Zhao,Juan Wang,Beien Zhu,Yi Gao,Wen Wen,Yaobo Huang,Xiaolong Li,Renzhong Tai,Ke Yang,Daming Zhu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:42: 34-41 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.07.015
摘要

Rechargeable aqueous zinc-ion batteries present low-cost, safe, and environmentally-friendly battery technology but suffer from the limited choice of cathode materials because of the sluggish kinetics of divalent zinc-ion associated with the high adsorption and migration energy barrier. Herein, a reversible zinc/bismuth selenide mild aqueous system was demonstrated for the first time, where bismuth selenide nanoplate cathode delivers a high specific capacity of 263.2 mA h g−1 at 0.1 A g−1 and robust rate capability of 100.6 mA h g−1 even at 10 A g−1 with long-term lifespan (82.3% retention after 1000 cycles). Benefiting from the layered structure and nanoplate morphology of the bismuth selenide cathode, surface-dominated ion storage is verified by a quantitative kinetics analysis, particularly at high current rates. Notably, unlike conventional batteries with only the reversible intercalation of alkali ions into metal chalcogenides, zinc/bismuth selenide aqueous batteries possess a sequential proton and zinc-ion insertion/extraction process, identified by in situ synchrotron radiation-based X-ray diffraction. Density functional theory analysis approves the low adsorption energy and preferential embedding process of protons, and that can further optimize Zn2+ adsorption and migration abilities in bismuth selenide nanoplate, which is mainly responsible for the excellent performance.
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
quarter应助努力找文献采纳,获得10
1秒前
爱科研爱生活完成签到,获得积分10
2秒前
小奕完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
liuchao完成签到,获得积分10
4秒前
Tim完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
暮光之城完成签到,获得积分10
6秒前
ZJY完成签到,获得积分20
7秒前
云fly发布了新的文献求助10
9秒前
无私的朝雪完成签到 ,获得积分10
9秒前
weizheng完成签到,获得积分0
10秒前
星宇完成签到 ,获得积分10
11秒前
xc完成签到,获得积分10
11秒前
Jasper应助ZJY采纳,获得10
13秒前
无辜玉米完成签到 ,获得积分10
15秒前
大海是故乡完成签到,获得积分10
16秒前
云fly完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
叉叉茶完成签到,获得积分10
17秒前
九月完成签到 ,获得积分10
17秒前
孩子们我回来了完成签到,获得积分10
18秒前
drift完成签到,获得积分10
18秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
18秒前
中中中发布了新的文献求助20
19秒前
一支小玫瑰完成签到 ,获得积分10
21秒前
小明完成签到,获得积分10
21秒前
苏钰完成签到,获得积分10
21秒前
Akim应助孩子们我回来了采纳,获得10
23秒前
懵懂的梦秋完成签到,获得积分10
23秒前
姆姆没买完成签到 ,获得积分10
23秒前
典雅的毛巾完成签到 ,获得积分10
24秒前
clock完成签到 ,获得积分10
25秒前
xiangwang完成签到 ,获得积分10
25秒前
lizh187完成签到 ,获得积分10
26秒前
努力找文献完成签到,获得积分10
30秒前
会飞的猪完成签到 ,获得积分10
31秒前
木月月复习了嘛完成签到,获得积分10
32秒前
hmj007完成签到,获得积分10
32秒前
稳重的蜡烛完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 810
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 800
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 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 3081618
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2734490
关于积分的说明 7533077
捐赠科研通 2384041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1264161
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 612567
版权声明 597584