High-Performance Bipolar Small-Molecule Organic Cathode for Wide-Temperature-Range Aqueous Zinc-Ion Batteries

材料科学 水溶液 阴极 大气温度范围 有机分子 锌 小分子 离子 分子 航程(航空) 无机化学 化学 有机化学 物理化学 复合材料 冶金 气象学 物理 生物化学
作者
Kang Hua,Quanwei Ma,Yangyang Liu,Peng Xiong,Rui Wang,Libei Yuan,Junnan Hao,Longhai Zhang,Chaofeng Zhang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (14): 14249-14261 被引量:77
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c00833
摘要

Organic small-molecules with redox activity are promising cathode candidates for aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) due to their low cost, high safety and high theoretical capacity. However, their severe dissolution leads to unsatisfactory electrochemical performance. Here, a dihydro-octaaza-pentacene (DOP) compound is synthesized as a cathode for AZIBs by extending its N heterocyclic molecular structure. The extended N heterocyclic structure provides dual active sites of n-type (C═N) and p-type (−NH−) redox reactions while reducing dissolution through enhanced π-conjugation. Hence, the Zn//DOP battery demonstrates improved performance, e.g., an enhanced capacity of 360 mAh g –1 at 0.05 A g –1 . Even under extended temperature conditions of – 50 and 50 °C, the batteries still maintain the capacities of 172 and 312 mAh g –1, respectively. In/ ex-situ spectroscopy provide a thorough understanding of the storage mechanisms of cations and anions (Zn 2+ /H + and ClO 4 – ) through multielectron transfer process occurring at dual electroactive sites. This strategy offers a promising approach to designing high-performance zinc-organic batteries for sustainable energy storage.
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
乐乐的应助被肖扬采纳,获得10
刚刚
寒雨天发布了新的文献求助10
刚刚
lch完成签到,获得积分10
刚刚
爆米花的应助被布谷鸟采纳,获得10
1秒前
梧梧发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
cc搞科研完成签到,获得积分20
2秒前
豆包包豆包完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er的应助被123采纳,获得10
3秒前
kiyoqi发布了新的文献求助10
4秒前
chnegxiaobao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
无花果的应助被故意的明雪采纳,获得10
4秒前
JiAWee发布了新的文献求助10
4秒前
258552完成签到,获得积分10
5秒前
小杨爱研究完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
时至完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
慕青的应助被妮妮采纳,获得10
6秒前
李健的小迷弟的应助被ku采纳,获得10
6秒前
思源的应助被Mmm采纳,获得10
7秒前
burrrrr完成签到,获得积分10
7秒前
Liane关注了科研通微信公众号
7秒前
可靠豆芽完成签到,获得积分10
7秒前
老实天奇完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
星辰大海的应助被lyx采纳,获得10
8秒前
打打的应助被小金金采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
AD钙小忙人完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
李至安发布了新的文献求助20
10秒前
开门搞研究完成签到,获得积分10
10秒前
sevenotman发布了新的文献求助30
10秒前
大力平蝶发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
JOE完成签到,获得积分10
11秒前
111完成签到,获得积分10
11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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Sustainable Engineered Micro/Nanofibers and Hybrid Nanocomposites for Environmental Remediation 400
Ecotourism 400
Analytical Separation Science 300
Civilization and War 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8070565
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9490889
关于积分的说明 21361819
捐赠科研通 7638678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3398724
关于科研通互助平台的介绍 2528533
邀请新用户注册赠送积分活动 2436910