In‐Situ Study of Photo‐Rechargeable Aqueous Zinc‐Ion Batteries with the Bifunctional α‐MnO2 Photoelectrodes

材料科学 双功能 原位 水溶液 离子 纳米技术 无机化学 冶金 物理化学 有机化学 化学 催化作用
作者
Zhong Zheng,Changsheng Ding,Md. Saif Hasan,Kechen Wang,Yue Liu,Wei Yang,Jing-Zhao Cheng,Zhengtang Luo,Shaowen Cao,Yao Ding
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202500182
摘要

Abstract Directly harvesting solar power without traditional solar cells represents an efficient solution to the current energy challenges. Photo‐rechargeable batteries (PRBs) are receiving intense interest as they eliminate the additional costs and energy losses associated with off‐grid power generation. Herein, photo‐rechargeable aqueous Zinc‐ion batteries (PRZIBs) are constructed, using α‐MnO 2 nanowires as bifunctional photoelectrodes to reveal the complex photo‐electrochemical effects in MnO 2 PRZIBs. Through a series of in situ characterizations under illumination, the advantages of intrinsic light effects in α‐MnO 2 based PRZIBs are elucidated from three aspects: (1) inhibition of Jahn‐Teller distortion via strengthened hydrogen bonding within α‐MnO 2 , (2) suppression of Mn 2+ dissolution through the “protective layers” formed by photo‐promoted Zn 2+ /H + co‐intercalation, and (3) acceleration of Zn 2+ desolvation in the electrolyte enabled by abundant photogenerated holes. The PRZIBs with α‐MnO 2 photoelectrodes demonstrate a specific discharge capacity of 308.1 mAh g −1 under illumination (1 sun), along with excellent cycling stability and high energy conversion efficiency of 0.68% (by photocharging only). In addition, the interdigital micro‐PRZIBs successfully power wearable sensors, demonstrating practical applicability. This work provides valuable insights into the time‐resolved reaction mechanisms in PRZIBs, and opens new prospects for developing PRBs in wearable and portable devices, i.e. smart textiles and biosensors.
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
Marilyn完成签到,获得积分10
4秒前
Harlotte完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
畅快谷秋完成签到 ,获得积分10
16秒前
我的完成签到,获得积分10
19秒前
CodeCraft应助wangxiaoli0991采纳,获得30
22秒前
yi完成签到 ,获得积分10
30秒前
VAD123完成签到,获得积分10
31秒前
飘逸锦程完成签到 ,获得积分10
41秒前
amai完成签到,获得积分10
42秒前
uouuo完成签到 ,获得积分10
49秒前
58秒前
1分钟前
冯珂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我独舞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hyxu678完成签到,获得积分10
1分钟前
liciky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
Willy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
wangrblzu应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小伙不错完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
瘦瘦的铅笔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海阔天空完成签到,获得积分0
1分钟前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
性感母蟑螂完成签到 ,获得积分10
2分钟前
雪白溪流完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Fanfan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
蓝黑木头完成签到,获得积分10
2分钟前
哈哈哈哈嘻嘻嘻完成签到 ,获得积分10
2分钟前
香蕉觅云应助Dr_an采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
jeronimo完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
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 3843292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385593
关于积分的说明 10540764
捐赠科研通 3106166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710900
邀请新用户注册赠送积分活动 823825
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774308