Influence of Al 2 (SO 4 ) 3 Electrolyte Additive on Cell Potential and Reaction Mechanism in Aqueous Acidic Zn–MnO 2 Batteries

电解质 水溶液 机制(生物学) 无机化学 化学 材料科学 物理化学 电极 物理 量子力学
作者
Duk Hyung Jo,Eun Ji Joo,Kwang‐Ho Ha,Hyeonbin Kim,Junho Byun,Sangheon Lee,Kyu Tae Lee
出处
期刊:Batteries & supercaps [Wiley]
卷期号:9 (1)
标识
DOI:10.1002/batt.202500238
摘要

Aqueous Zn–MnO 2 batteries are promising alternatives to lithium‐ion batteries due to their inherent safety, low cost, and environmental compatibility. The incorporation of aluminum ions has been shown to enhance their performance by increasing operating voltage and cathode stability. However, the underlying mechanisms remain poorly understood due to complex cathode reactions involving the dissolution, migration, and redeposition of manganese species. Herein, the effects of pH and aluminum sulfate (Al 2 (SO 4 ) 3 ) on the electrochemical performance and reaction mechanisms of Zn–MnO 2 batteries are investigated. The addition of Al 2 (SO 4 ) 3 to the electrolyte increases the discharge voltage from 1.4 to ≈1.7 V (vs. Zn/Zn 2+ ), primarily due to changes in the redox potential of the MnO 2 cathode rather than the Zn anode. This enhancement correlates with the maintenance of a highly acidic environment (pH ≈ 1.1), regardless of the presence of Al 3+ . Additionally, Al 2 (SO 4 ) 3 suppresses the formation of zinc hydroxysulfate, typically observed during discharge in Al 2 (SO 4 ) 3 ‐free systems, while promoting the precipitation of aluminum hydroxysulfate (AlHS), which is influenced by the depth‐of‐discharge. The presence of AlHS improves the oxidation kinetics of Mn 2+ during charging. These findings highlight electrolyte pH and AlHS formation as critical factors in enhancing the electrochemical performance of Zn–MnO 2 batteries.
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
内向的青荷完成签到,获得积分10
1秒前
handsomeman完成签到,获得积分20
2秒前
xcy完成签到,获得积分10
2秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
5秒前
羽宇完成签到,获得积分10
6秒前
自然小猫咪完成签到 ,获得积分10
8秒前
andre完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Hygge完成签到,获得积分10
13秒前
行悟完成签到 ,获得积分10
14秒前
不死鸟发布了新的文献求助10
15秒前
杨雄完成签到,获得积分10
16秒前
繁荣的从露完成签到,获得积分10
16秒前
炳灿完成签到 ,获得积分10
17秒前
搜集达人应助疾风采纳,获得10
19秒前
望向天空的鱼完成签到 ,获得积分10
20秒前
岁月无痕zxx完成签到,获得积分10
21秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
22秒前
asdfgjjul完成签到 ,获得积分10
25秒前
Bingo完成签到,获得积分10
26秒前
30秒前
LYH完成签到,获得积分10
31秒前
江11111完成签到,获得积分10
34秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
34秒前
可爱的函函应助自觉水绿采纳,获得10
36秒前
leo完成签到,获得积分10
38秒前
无私的亦巧完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
YT完成签到,获得积分10
43秒前
幸世完成签到 ,获得积分10
44秒前
无情白羊完成签到,获得积分10
45秒前
47秒前
Lny发布了新的文献求助10
49秒前
排骨大王完成签到 ,获得积分10
52秒前
长情的向真完成签到 ,获得积分10
52秒前
Zh完成签到,获得积分10
55秒前
55秒前
林北bei完成签到,获得积分10
56秒前
灵巧的青寒完成签到,获得积分10
56秒前
李健应助gjww采纳,获得10
58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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7370883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978490
关于积分的说明 19087561
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666