Bamboo‐Modulated Helical Carbon Nanotubes for Rechargeable Zn‐Air Battery

材料科学 碳纳米管 化学工程 电池(电) 碳纤维 析氧 密度泛函理论 纳米技术 电极 电化学 化学 物理化学 计算化学 复合材料 复合数 冶金 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Zhonghao Chen,Yihui Zou,Hongjiao Chen,Kewei Zhang,Bin Hui
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (14) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/smll.202307776
摘要

Abstract The high‐performance and sustainable electrocatalysts toward oxygen reduction reaction (ORR) and oxygen evolution reaction (OER) are essential for rechargeable Zn‐air batteries (ZABs). In this paper, a natural all‐components bamboo is provided as the carbon source, and melamine and cobalt chloride are provided as the nitrogen and cobalt sources, respectively. As a result, the unique helical carbon nanotubes (HCNTs) encapsulated cobalt nanoparticles are prepared, which are acted as ORR/OER electrocatalysts to improve ZABs performance. The resultant HCNTs contribute to high ORR/OER activities via exposing more Co─N sites, providing excellent electron conductivity, and facilitating mass transfer of the reactant. The HCNTs assembled rechargeable liquid ZABs showed a maximum output power density of 226 mW cm −2 and a low voltage gap of 0.85 V for 330 h cycles. The flexible all‐solid‐state ZABs achieved the maximum power density with 59.4 mW cm −2 and charge–discharge cycles over 25 h. The density functional theory (DFT) calculations reveal that the increase of Co─N at HCNTs effectively regulates the electronic structure of Co, optimizing the binding affinity of oxygen intermediates and resulting in the low ORR/OER overpotentials. This work paves the way for transforming renewable bamboo biomass into versatile electrocatalysts, which boosts the development of next‐generation energy storage and conversion devices.
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
天真的雨寒完成签到 ,获得积分10
1秒前
wangyue1995发布了新的文献求助10
2秒前
lm发布了新的文献求助20
2秒前
mujinxin发布了新的文献求助10
2秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
2秒前
小雯完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
冷静的小甜瓜完成签到,获得积分10
3秒前
guojinyu发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI5应助我很懵逼采纳,获得10
5秒前
Owen应助坦率的寻双采纳,获得10
5秒前
香蕉觅云应助嗯哼采纳,获得10
5秒前
cyyy完成签到,获得积分20
6秒前
Thomas发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
桐桐应助谷雨秋采纳,获得10
7秒前
ssss完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
majiko发布了新的文献求助10
8秒前
Irissun完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Leukocyte完成签到 ,获得积分10
9秒前
cyyy发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI5应助无谓采纳,获得10
10秒前
11秒前
破晓之照完成签到,获得积分10
11秒前
炙热的穆发布了新的文献求助10
11秒前
大个应助in采纳,获得10
11秒前
11秒前
lm完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
Quin完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
proteinpurify完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
星期八完成签到,获得积分10
14秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 3785970
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3331479
关于积分的说明 10251380
捐赠科研通 3046903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672249
邀请新用户注册赠送积分活动 801168
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759994