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
LiYipeiiiiOvO完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
跋扈完成签到,获得积分10
3秒前
我是老大应助健忘的思雁采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
onmyway完成签到,获得积分10
8秒前
田南松完成签到,获得积分10
9秒前
TIMF14完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
zmgf19a完成签到,获得积分10
11秒前
勤易安发布了新的文献求助10
12秒前
yuandashazi发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
田南松发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
ding应助漂亮的笑柳采纳,获得10
20秒前
研友_ZelMmn完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
空白发布了新的文献求助10
21秒前
小吴完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
宋宋要成功完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
29秒前
微笑的忆枫完成签到 ,获得积分10
30秒前
littleprince发布了新的文献求助10
31秒前
老妖怪完成签到,获得积分10
31秒前
张欢馨应助tt采纳,获得10
31秒前
32秒前
漂亮的笑柳完成签到,获得积分20
33秒前
paleo-地质完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
34秒前
34秒前
34秒前
空白完成签到,获得积分10
36秒前
忧虑的靖巧完成签到 ,获得积分0
36秒前
Korai完成签到 ,获得积分10
36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
Bend stiffness of submarine cables – an experimental and numerical investigation 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 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
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 7541360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9125330
关于积分的说明 19495973
捐赠科研通 7137571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3258217
关于科研通互助平台的介绍 2425555
邀请新用户注册赠送积分活动 2246367