Dual Active Site Covalent Organic Framework Anode Enables Stable Aqueous Proton Batteries

共价键 阳极 质子 水溶液 对偶(语法数字) 化学 纳米技术 材料科学 组合化学 有机化学 电极 物理 物理化学 量子力学 文学类 艺术
作者
Qi Zhao,Youxuan Ni,Yong Lü,Weiwei Xie,Haixia Li,Zhenhua Yan,Kai Zhang,Yixin Li,Jun Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (14)
标识
DOI:10.1002/ange.202424025
摘要

Abstract Aqueous proton batteries (APBs) have attracted increasing interest owing to their potential for grid‐scale energy storage with extraordinary sustainability and excellent rate abilities. However, there are limited anode materials and it remains a great challenge to effectively balance capacity and cycling performance. Here, we report a covalent organic framework containing C=O and C=N dual active sites (TABQ‐COF) as a high‐capacity and long‐cycle anode for proton batteries. The proton storage ability of the dual active sites and the up to nine proton redox chemistry mechanisms for each repetitive unit have been demonstrated by experiments and density functional theory calculations. The insoluble TABQ‐COF electrode displayed a remarkably high specific capacity of 401 mAh g −1 , outstanding cycling stability (100 % capacity retention after 7500 cycles) and high rate performance (90 mAh g −1 at 50 A g −1 ). When coupling with a MnO 2 cathode, the constructed TABQ‐COF//MnO 2 battery achieves a reversible capacity of 247 mAh g −1 at 5 A g −1 , with a remarkable capacity retention of 100 % over 10000 cycles. Furthermore, the TABQ‐COF//MnO 2 battery can operate well and shows high capacity and cycle stability in a frozen electrolyte at −40°C, implying great potential for energy storage at extreme temperatures.
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
盏茶轻抿完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
大王的大王完成签到,获得积分10
1秒前
纸飞机的梦完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
young完成签到,获得积分10
3秒前
所所的应助被绿猪采纳,获得10
4秒前
ColinWine完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
彭于晏的应助被Grace_Guo采纳,获得10
5秒前
空空完成签到,获得积分10
5秒前
搜集达人的应助被Xf采纳,获得10
6秒前
洪先生发布了新的文献求助10
6秒前
酷波er的应助被清仔采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
Lisa完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
meng213完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
完美世界的应助被酚羟基装醇采纳,获得10
13秒前
落后书竹发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
youyou发布了新的文献求助10
14秒前
简行完成签到,获得积分10
14秒前
lqiqivv完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
桐桐的应助被ww不迷糊采纳,获得10
15秒前
y1完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
务实寻真完成签到,获得积分10
16秒前
CodeCraft的应助被meng213采纳,获得10
16秒前
17秒前
科研通AI6.2的应助被王WWWWWWWW采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
Vanli完成签到,获得积分10
20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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7896381
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9405251
关于积分的说明 20867204
捐赠科研通 7499555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359577
关于科研通互助平台的介绍 2497872
邀请新用户注册赠送积分活动 2388828