Aluminum-copper alloy anode materials for high-energy aqueous aluminum batteries

材料科学 过电位 阳极 合金 阴极 电解质 电化学 电镀(地质) 电镀 镀铜 原电池 水溶液 电极 化学工程 冶金 复合材料 图层(电子) 化学 物理化学 工程类 地质学 地球物理学
作者
Qing Ran,Hang Shi,Huan Meng,Shu‐Pei Zeng,Wu‐Bin Wan,Wei Zhang,Zi Wen,Xingyou Lang,Qing Jiang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1): 576-576 被引量:190
标识
DOI:10.1038/s41467-022-28238-3
摘要

Abstract Aqueous aluminum batteries are promising post-lithium battery technologies for large-scale energy storage applications because of the raw materials abundance, low costs, safety and high theoretical capacity. However, their development is hindered by the unsatisfactory electrochemical behaviour of the Al metal electrode due to the presence of an oxide layer and hydrogen side reaction. To circumvent these issues, we report aluminum-copper alloy lamellar heterostructures as anode active materials. These alloys improve the Al-ion electrochemical reversibility (e.g., achieving dendrite-free Al deposition during stripping/plating cycles) by using periodic galvanic couplings of alternating anodic α-aluminum and cathodic intermetallic Al 2 Cu nanometric lamellas. In symmetric cell configuration with a low oxygen concentration (i.e., 0.13 mg L −1 ) aqueous electrolyte solution, the lamella-nanostructured eutectic Al 82 Cu 18 alloy electrode allows Al stripping/plating for 2000 h with an overpotential lower than ±53 mV. When the Al 82 Cu 18 anode is tested in combination with an Al x MnO 2 cathode material, the aqueous full cell delivers specific energy of ~670 Wh kg −1 at 100 mA g −1 and an initial discharge capacity of ~400 mAh g −1 at 500 mA g −1 with a capacity retention of 83% after 400 cycles.
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
wanci应助shotaro采纳,获得10
1秒前
酷炫甜瓜完成签到,获得积分10
1秒前
钱都来完成签到 ,获得积分10
1秒前
负责乘风完成签到,获得积分10
2秒前
000完成签到,获得积分10
2秒前
lagom发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
蛇骨关注了科研通微信公众号
4秒前
可爱的函函应助michael采纳,获得10
4秒前
紫藤萝发布了新的文献求助30
4秒前
情怀应助风趣雪卉采纳,获得10
5秒前
000发布了新的文献求助10
5秒前
nana发布了新的文献求助20
5秒前
Akim应助Nyquist采纳,获得10
6秒前
7秒前
万木春完成签到 ,获得积分10
7秒前
怡然的啤酒完成签到,获得积分10
7秒前
欢喜的元霜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
鲤黎黎发布了新的文献求助10
8秒前
lore完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
ELend完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
我是猫完成签到,获得积分10
10秒前
ccy完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Nyquist应助文件撤销了驳回
11秒前
liu完成签到,获得积分10
12秒前
zhy完成签到,获得积分10
12秒前
LL发布了新的文献求助10
12秒前
SXR完成签到,获得积分10
13秒前
QWER完成签到,获得积分10
13秒前
落后宛发布了新的文献求助10
14秒前
LL发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
lagom完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7265050
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8886084
关于积分的说明 18779962
捐赠科研通 6942751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202802
关于科研通互助平台的介绍 2375987
邀请新用户注册赠送积分活动 2178718