亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A Universal Additive Design Strategy to Modulate Solvation Structure and Hydrogen Bond Network toward Highly Reversible Fe Anode for Low‐Temperature All‐Iron Flow Batteries

法拉第效率 阳极 溶剂化 材料科学 电解质 电池(电) 化学工程 电化学 化学 分子 电极 热力学 物理化学 有机化学 功率(物理) 物理 工程类
作者
Jing Yang,Hui Yan,Qian Zhang,Yuanfang Song,Ying Li,Ao Tang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (8) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202307354
摘要

Abstract Aqueous all‐iron redox flow batteries (RFBs) are promising competitors for next‐generation grid‐scale energy storage applications. However, the high‐performance operation of all‐iron RFBs in a wider temperature range is greatly hindered by inferior iron plating/stripping reaction and low solid–liquid transition temperature at Fe anode. Herein, a universal electrolyte additive design strategy for all‐iron RFBs is reported, which realizes a highly reversible and dendrite‐free Fe anode at low temperatures. Quantum chemistry calculations first screen several organic molecules with oxygen‐containing functional groups and identify N,N‐Dimethylacetmide (DMAc) as a potential candidate with low cost, high solubility, and strong interactions with Fe 2+ and H 2 O. Combined experimental characterizations and theoretical calculations subsequently demonstrate that adding DMAc into the FeCl 2 solution effectively reshapes the primary solvation shell of Fe 2+ via the Fe 2+ ‐O (DMAc) bond and breaks hydrogen‐bonding network of water through intensified H‐bond interaction between DMAc and H 2 O, thereby affording the Fe anode with enhanced Fe/Fe 2+ reversibility and lower freezing point. Consequently, the assembled all‐iron RFB achieves an excellent combination of high power density (25 mW cm −2 ), long charge‐discharge cycling stability (95.59% capacity retention in 103 h), and preeminent battery efficiency at −20 °C (95% coulombic efficiency), which promise a future for wider temperature range operation of all‐iron RFBs.

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
weiv发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
zzzz发布了新的文献求助10
9秒前
赵振辉发布了新的文献求助10
14秒前
weiv完成签到,获得积分10
16秒前
情何以堪完成签到,获得积分10
22秒前
归尘完成签到,获得积分10
25秒前
赵振辉完成签到,获得积分10
29秒前
Carsik发布了新的文献求助30
30秒前
zzzz关注了科研通微信公众号
32秒前
46秒前
Carsik完成签到,获得积分10
47秒前
xiaozhangzi发布了新的文献求助10
52秒前
xiaozhangzi完成签到,获得积分10
1分钟前
9527应助群里有闺蜜采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
ppapp完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ting完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
一粟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梦梦发布了新的文献求助10
1分钟前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
yorha3h应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
69完成签到,获得积分10
2分钟前
江晚正愁与完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
江氏巨颏虎完成签到,获得积分10
3分钟前
年年完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Oxford Handbook of Archaeology and Language 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6394384
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8209591
关于积分的说明 17382076
捐赠科研通 5447510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879987
邀请新用户注册赠送积分活动 1856463
关于科研通互助平台的介绍 1699103