High-capacity semi-organic polymer batteries: From monomer to battery in an all-aqueous process

水溶液 阴极 材料科学 化学工程 环境友好型 聚合物 聚合 有机自由基电池 电解质 电极 化学 有机化学 复合材料 物理化学 工程类 生物 生态学
作者
Erik Schröter,Lada Elbinger,Manon Mignon,Christian Friebe,Johannes C. Brendel,Martin D. Hager,Ulrich S. Schubert
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:556: 232293-232293 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232293
摘要

Aqueous Zinc-batteries comprising organic cathode materials represent interesting candidates for sustainable, safe, environmentally friendly, and highly flexible secondary energy storage system. Here, we demonstrate that such an oxygen-tolerant, semi-organic setup can conveniently be prepared in an all-aqueous process, including all steps from the initial polymerization to the coin cell assembly without the need of any intermediate purification steps, and still reach high energy densities of 2.55 mAh cm−2. The TEMPO-modified and crosslinked poly(methacrylamide) cathode facilitates an excellent compatibility to the aqueous electrolyte and an efficient accessibility of the redox-active species due to the increased polarity of the material compared to the common poly(TEMPO-methacrylate) (PTMA). The material exhibits excellent stability (capacity retention of >99% after 1000 cycles at 5C) with low self-discharge and features high rate capabilities. The casting process from the aqueous slurry further appeared to be suitable for the preparation of ultra-thick but still homogeneous binder-free electrodes and exhibit total device capacities of approximately 4.5 mAh in a 2032-type coin cell. Since the overall process avoids harsh conditions or harmful solvents, is scalable, and relies on straightforward processing steps, it represents a promising step towards cost-effective and efficient rechargeable Zinc-based semi-organic batteries with competing capacities if further optimized.

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
刚刚
123完成签到,获得积分10
刚刚
阔达丹亦发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
斯文败类应助cyuan采纳,获得10
1秒前
1秒前
Luke完成签到,获得积分10
2秒前
李健的小迷弟应助kk采纳,获得10
2秒前
科研小白应助咸鱼打怪兽采纳,获得10
2秒前
是希希啊a发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助mm采纳,获得10
2秒前
2秒前
yyy发布了新的文献求助10
2秒前
昭华昭华完成签到,获得积分10
2秒前
xiaowei完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
nakanoizuki发布了新的文献求助10
4秒前
池鲤完成签到 ,获得积分10
4秒前
我猫呢发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助张哲采纳,获得10
5秒前
zlyaaa完成签到,获得积分10
5秒前
chenxxx发布了新的文献求助10
5秒前
爆米花应助史可法会采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
song完成签到,获得积分10
7秒前
33发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研白完成签到,获得积分10
7秒前
星辰大海应助NN采纳,获得10
7秒前
个性宝川发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
8秒前
长岛冰茶完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
SciGPT应助Lauv采纳,获得10
10秒前
678发布了新的文献求助10
10秒前
心想事成完成签到,获得积分10
11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
The Multiple Self-States Drawing Technique 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7769325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9312519
关于积分的说明 20329042
捐赠科研通 7354734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316059
关于科研通互助平台的介绍 2464917
邀请新用户注册赠送积分活动 2330610