Ultrafast Electrical Pulse Synthesis of Highly Active Electrocatalysts for Beyond‐Industrial‐Level Hydrogen Gas Batteries

材料科学 超短脉冲 电力转天然气 纳米技术 电极 化学 电解 有机化学 电解质 物理 物理化学 光学 激光器
作者
Taoli Jiang,Zaichun Liu,Yuan Yuan,Xinhua Zheng,Sunhyeong Park,Shuyang Wei,Linxiang Li,Yirui Ma,Shuang Liu,Jinghao Chen,Zhengxin Zhu,Yahan Meng,Ke Li,Jifei Sun,Qia Peng,Wei Chen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (32) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/adma.202300502
摘要

The high reliability and proven ultra-longevity make aqueous hydrogen gas (H2 ) batteries ideal for large-scale energy storage. However, the low alkaline hydrogen evolution and oxidation reaction (HER/HOR) activities of expensive platinum catalysts severely hamper their widespread applications in H2 batteries. Here, cost-effective, highly active electrocatalysts, with a model of ruthenium-nickel alloy nanoparticles in ≈3 nm anchored on carbon black (RuNi/C) as an example, are developed by an ultrafast electrical pulse approach for nickel-hydrogen gas (NiH2 ) batteries. Having a competitive low cost of about one fifth of Pt/C benckmark, this ultrafine RuNi/C catalyst displays an ultrahigh HOR mass activity of 2.34 A mg-1 at 50 mV (vs RHE) and an ultralow HER overpotential of 19.5 mV at a current density of 10 mA cm-2 . As a result, the advanced NiH2 battery can efficiently operate under all-climate conditions (from -25 to +50 °C) with excellent durability. Notably, the NiH2 cell stack achieves an energy density up to 183 Wh kg-1 and an estimated cost of ≈49 $ kWh-1 under an ultrahigh cathode Ni(OH)2 loading of 280 mg cm-2 and a low anode Ru loading of ≈62.5 µg cm-2 . The advanced beyond-industrial-level hydrogen gas batteries provide great opportunities for practical grid-scale energy storage applications.
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
失心疯客完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI5应助清爽天川采纳,获得10
2秒前
2秒前
蓝莓松饼发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
ptjam完成签到 ,获得积分10
8秒前
魔幻的采波完成签到,获得积分10
8秒前
邰梦楠完成签到,获得积分10
10秒前
13秒前
Dd完成签到,获得积分10
16秒前
摇一摇完成签到,获得积分10
17秒前
carbon-dots发布了新的文献求助10
18秒前
Hello应助南城清雨采纳,获得10
20秒前
王老吉马克完成签到,获得积分20
21秒前
时间煮雨我煮鱼完成签到,获得积分10
22秒前
李爱国应助delll采纳,获得10
22秒前
爱听歌谷冬完成签到,获得积分20
24秒前
25秒前
28秒前
香蕉觅云应助文明8采纳,获得10
29秒前
发文章鸭发布了新的文献求助10
30秒前
852应助一只小羊采纳,获得10
31秒前
安于心发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
科研通AI5应助略略略采纳,获得10
36秒前
追寻麦片完成签到 ,获得积分10
38秒前
38秒前
Yami完成签到 ,获得积分10
39秒前
wes发布了新的文献求助10
39秒前
黑眼圈发布了新的文献求助10
41秒前
41秒前
swetcol发布了新的文献求助10
42秒前
46秒前
47秒前
小韭菜发布了新的文献求助30
48秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
49秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得30
50秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3738341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281845
关于积分的说明 10026652
捐赠科研通 2998667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645324
邀请新用户注册赠送积分活动 782749
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749901