Achieving Highly Reversible Mn2+/MnO2 Conversion Reaction in Electrolytic Zn‐MnO2 Batteries via Electrochemical‐Chemical Process Regulation

电化学 电解质 化学 无机化学 过程(计算) 组合化学 电极 物理化学 计算机科学 操作系统
作者
Hengyue Chen,Pengchao Ruan,Hao Zhang,Zeinhom M. El‐Bahy,Mohamed M. Ibrahim,Bingan Lu,Jiang Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/ange.202423999
摘要

Despite the widespread interest in electrolytic Zn‐MnO2 batteries with excellent output voltage and high theoretical capacity, the spontaneous disproportionation reaction of free Mn3+ along with the disorderly deposited inactive MnO2 results in the low Mn2+/MnO2 conversion reversibility, which seriously affects their cycling stability. Here, we propose a novel aqueous SiO2 colloidal electrolyte with FeSO4 mediator (denoted as SF electrolyte) based on a bidirectional electrochemical‐chemical model to achieve dual regulation of the MnO2 deposition/dissolution process. During the charging process, the SiO2 colloidal particles located at the carbon felt interface and the electrolyte bulk phase simultaneously provide sufficient disproportionation sites for the diffused Mn3+ to guide the orderly rapid deposition of MnO2. Meanwhile, the introduction of Fe2+ mediators during the discharge process can sufficiently react with MnO2 on the SiO2 particles in the electrolyte, thereby further enabling the efficient conversion of Mn2+/MnO2. Consequently, electrolytic Zn‐MnO2 battery with SF electrolyte can stably run for 550 cycles at 10 mA h cm‐2 and achieve superior reversibility at a high area capacity of 20 mA h cm‐2. This work demonstrates the feasibility of colloidal electrolytes in modulating electrochemical‐chemical processes to stabilize electrolytic Zn‐MnO2 batteries.
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
3秒前
大模型应助00采纳,获得10
3秒前
桐桐应助吉吉采纳,获得10
4秒前
做实验的猫应助lyh采纳,获得10
4秒前
专一的白萱完成签到 ,获得积分10
5秒前
6666发布了新的文献求助10
6秒前
Lylin发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
汉朝来的馒头完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助ddl采纳,获得30
7秒前
阔达丹雪发布了新的文献求助20
7秒前
冷静的立果完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
开朗的伊发布了新的文献求助10
11秒前
杨武天一发布了新的文献求助40
12秒前
李铭完成签到,获得积分20
12秒前
lzm完成签到 ,获得积分10
13秒前
lisa完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
19秒前
借过123发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
灵巧绝悟发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
罗斯ROSE发布了新的文献求助30
24秒前
qiuxuan100发布了新的文献求助20
24秒前
25秒前
25秒前
Jasper应助灵巧绝悟采纳,获得10
28秒前
yu发布了新的文献求助10
32秒前
张正发布了新的文献求助10
32秒前
qiuxuan100完成签到,获得积分10
32秒前
morning完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
天天快乐应助wjunj采纳,获得100
35秒前
35秒前
godblessyou应助小小小珂卿采纳,获得10
36秒前
orixero应助111采纳,获得10
38秒前
摩天轮完成签到 ,获得积分10
39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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6514425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307857
关于积分的说明 17753401
捐赠科研通 5616319
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924666
邀请新用户注册赠送积分活动 1901600
关于科研通互助平台的介绍 1763068