Unraveling the high Energy efficiency for Zn||metal hexacyanoferrate batteries in a zinc-potassium hybrid configuration

过电位 法拉第效率 材料科学 阴极 电解质 离子 电池(电) 扩散 水溶液 无机化学 化学物理 电化学 电极 热力学 物理化学 物理 功率(物理) 有机化学 化学
作者
Donghong Wang,Chuan Li,Qing Li,Hongfei Li,Javed Rehman,Chunyi Zhi,Lei Zhu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:104: 107990-107990 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107990
摘要

Aqueous zinc batteries suffer from high overpotentials due to the sluggish diffusion of Zn2+ in the host and low potential of the cathode partially owing to the high desolvation energy for the hydrated Zn2+ cations, which lead to the unsatisfactory Energy efficiency although high Coulombic efficiency can be achieved in most cases. Here we achieved a high Energy efficiency up to 89% for the energy storage of Zn2+ ions through selecting cathode with stable frameworks and suitable tunnels. Furthermore, through screening different metal ions, K+ ion stands out due to its weak hydration structure and smallest charge/radius ratio. The overpotential for both Zn2+ and K+ ions were researched, and the dominated factor is the small diffusion barrier of charge carriers in the selected cathode structure. Based on the pre-built cathode and screened charge carrier of K+, a high discharge voltage plateau around 1.9 V was obtained, with a small overpotential (< 0.12 V), thus an extraordinary Energy efficiency around 93% that is almost irrelevant to the current density was obtained. We wish our research can arouse attention of community on Energy efficiency of aqueous electrolyte 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
失眠的纸鹤完成签到 ,获得积分10
1秒前
认真的飞扬完成签到,获得积分0
1秒前
usee完成签到,获得积分10
3秒前
外向斓完成签到,获得积分10
3秒前
Apple完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
寒冷有颜完成签到,获得积分10
4秒前
隐形盼海完成签到 ,获得积分10
4秒前
aaa发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3应助yl666采纳,获得10
5秒前
彩色的过客完成签到,获得积分10
5秒前
aabbccc完成签到,获得积分10
5秒前
Kelly发布了新的文献求助10
5秒前
潇洒的豪完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
靓丽小土豆完成签到 ,获得积分10
6秒前
SC完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
why完成签到,获得积分10
8秒前
华仔应助H星科23456采纳,获得10
8秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
蠢蠢的死法完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助hhhh采纳,获得10
9秒前
nihao完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
莫飞完成签到,获得积分10
10秒前
dolla完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助程雪霞采纳,获得10
11秒前
hml123完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
傲娇的芫发布了新的文献求助10
12秒前
牙鸟完成签到,获得积分10
13秒前
冷静的指甲油完成签到,获得积分10
13秒前
Yoooo发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
大意的绿蕊完成签到,获得积分20
13秒前
小灯完成签到,获得积分10
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 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 7248033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870886
关于积分的说明 18714425
捐赠科研通 6926960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198114
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172968