An Ultra-Stable, High-Energy and Wide-Temperature-Range Aqueous Alkaline Sodium-Ion Battery with the Microporous C4N/rGO Anode

电解质 阳极 电池(电) 水溶液 材料科学 化学工程 石墨烯 无机化学 电极 化学 纳米技术 有机化学 工程类 物理化学 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Mengxiao Li,Lichen Wang,Huige Ma,Mingsheng Yang,Yujie Dai,Haiping Yu,Yuxin Hao,Zhihui Wang,Bei Wang,Mingjun Hu,Jun Yang
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:17 (1)
标识
DOI:10.1007/s40820-024-01589-w
摘要

Abstract Common anode materials in aqueous alkaline electrolytes, such as cadmium, metal hydrides and zinc, usually suffer from remarkable biotoxicity, high cost, and serious side reactions. To overcome these problems, we develop a conjugated porous polymer (CPP) in-situ grown on reduced graphene oxide (rGO) and Ketjen black (KB), noted as C 4 N/rGO and C 4 N/KB respectively, as the alternative anodes. The results show that C 4 N/rGO electrode delivers a low redox potential (−0.905 V vs. Ag/AgCl), high specific capacity (268.8 mAh g −1 at 0.2 A g −1 ), ultra-stable and fast sodium ion storage behavior (216 mAh g −1 at 20 A g −1 ) in 2 M NaOH electrolyte. The assembled C 4 N/rGO//Ni(OH) 2 full battery can cycle stably more than 38,000 cycles. Furthermore, by adding a small amount of antifreeze additive dimethyl sulfoxide (DMSO) to adjust the hydrogen bonding network, the low-temperature performance of the electrolyte (0.1 DMSO/2 M NaOH) is significantly improved while hydrogen evolution is inhibited. Consequently, the C 4 N/rGO//Ni(OH) 2 full cell exhibits an energy density of 147.3 Wh Kg −1 and ultra-high cycling stability over a wide temperature range from −70 to 45 °C. This work provides an ultra-stable high-capacity CPP-based anode and antifreeze electrolyte for aqueous alkaline batteries and will facilitate their practical applications under extreme conditions.
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
2秒前
s2183622完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
默默琳完成签到,获得积分10
5秒前
Wian发布了新的文献求助10
6秒前
尔信完成签到 ,获得积分10
6秒前
icel完成签到,获得积分10
6秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研助手6应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研助手6应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李健应助PMX采纳,获得10
7秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
9秒前
黄可以完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
3237924531发布了新的文献求助10
14秒前
Cc8完成签到,获得积分10
14秒前
llg发布了新的文献求助10
18秒前
sen123完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
段段发布了新的文献求助10
25秒前
29秒前
无花果应助霸气的梦露采纳,获得10
29秒前
cdercder应助清新的音响采纳,获得10
30秒前
调皮静竹发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
小AB发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
34秒前
36秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
38秒前
38秒前
38秒前
开放映冬完成签到,获得积分10
39秒前
感性的芹菜完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3778011
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323664
关于积分的说明 10215380
捐赠科研通 3038867
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667677
邀请新用户注册赠送积分活动 798341
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339