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
852应助000采纳,获得10
1秒前
流光完成签到,获得积分10
1秒前
薇竹完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
3秒前
潘潘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Mingda发布了新的文献求助10
3秒前
流光发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
糊涂的友卉应助yutao采纳,获得10
7秒前
yuuu发布了新的文献求助10
8秒前
彼岸完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.3应助潘潘采纳,获得10
9秒前
10秒前
12秒前
12秒前
李爱国应助你很困的样子采纳,获得10
15秒前
15秒前
可爱的函函应助shhs采纳,获得10
17秒前
somehow完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
UP发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
21秒前
dan发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
LabRat完成签到 ,获得积分10
22秒前
Song完成签到 ,获得积分0
23秒前
CDC发布了新的文献求助10
24秒前
li发布了新的文献求助10
25秒前
哼哼哒发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
肥胖的红薯完成签到,获得积分10
26秒前
汉堡包应助Karry爱科研采纳,获得10
27秒前
潘潘完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
李涵霖发布了新的文献求助10
28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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7589998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9167502
关于积分的说明 19622389
捐赠科研通 7169320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267205
关于科研通互助平台的介绍 2432112
邀请新用户注册赠送积分活动 2259412