Hierarchical Nano-Electrocatalytic Reactor for High Performance Polysulfides Redox Flow Batteries

氧化还原 水溶液 化学 电催化剂 电化学 电解质 歧化 无机化学 化学工程 吸附 流动电池 催化作用 电极 有机化学 物理化学 工程类
作者
Jinji Lan,Ke Li,Le Yang,Qingquan Lin,Jinzhuo Duan,Shu Zhang,Xiang Wang,Jiajia Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (20): 20492-20501 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c07085
摘要

The aqueous polysulfides is an important Earth-abundant and multielectron redox couple to construct high capacity density and low-cost aqueous redox flow batteries (RFB); nevertheless, the sluggish conversion and kinetic behavior of S 2– /S x 2– result in a low power density output and poor active material utilizations. Herein, we present nanoconfined self-assembled ordered hierarchical porous Co and N codoped carbon (OHP-Co/NC) as an electrocatalytic reactor to enhance the mass transfer and redox activity of aqueous polysulfides. Finite element method simulation proves that the OHP-Co/NC with interconnected macropores and mesopores exhibits an enhanced mass transfer and delivers a larger redox electrolyte utilization of 50.1% compared to 23.3% of conventional Co/NC. Notably, the OHP-Co/NC obtained at 850 °C delivers the smallest redox peak potential difference (Δ E = 99 mV). Comparison studies of in operando Raman for aqueous polysulfides in the redox electrolyte and in situ electrochemical Raman on the single OHP-Co/NC particle for the adsorbed polysulfides were carried out. And it confirms that the OHP-Co/NC-850 catalyst has a strong adsorption of S 4 2– and can retard the strong disproportionation and hydrolysis behavior of polysulfides on the electrocatalyst interface. Therefore, the polysulfide/ferrocyanide RFB with an OHP-Co/NC-850 based membrane-electrode assembly (MEA) exhibited a high power density of 110 mW cm –2, as well as a steady capacity retention over 99.7% in 300 cycles.
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
FashionBoy应助xinyuan采纳,获得10
1秒前
瞎忙活完成签到 ,获得积分10
1秒前
W,xiaolei发布了新的文献求助10
1秒前
DJDJDDDJ完成签到,获得积分10
2秒前
搬砖小羊发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
安详的海风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
搞怪朝雪完成签到,获得积分20
3秒前
滴滴滴完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.2应助呆妞采纳,获得10
4秒前
核桃应助NN采纳,获得30
5秒前
6秒前
学霸业应助谦让小蚂蚁采纳,获得10
6秒前
小熊大王完成签到,获得积分10
6秒前
樊尔风完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
乐乐应助高高大神采纳,获得10
8秒前
tgliu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
lpp关闭了lpp文献求助
10秒前
UN完成签到,获得积分10
10秒前
明理的戾完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
英俊的铭应助搬砖小羊采纳,获得10
12秒前
dxtmm发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
keyz发布了新的文献求助10
13秒前
明理的戾发布了新的文献求助10
13秒前
LJW完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
阿萤发布了新的文献求助30
14秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 500
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 7568301
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9148127
关于积分的说明 19563697
捐赠科研通 7154174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263004
关于科研通互助平台的介绍 2429055
邀请新用户注册赠送积分活动 2253123