Rechargeable Zinc–Air Batteries with an Ultralarge Discharge Capacity per Cycle and an Ultralong Cycle Life

阳极 材料科学 阴极 析氧 电极 电池(电) 化学工程 冶金 电化学 化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Xiongwei Zhong,Yangfan Shao,Biao Chen,Chuang Li,Jinzhi Sheng,Xiao Xiao,Baomin Xu,Jia Li,Hui‐Ming Cheng,Guangmin Zhou
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (30) 被引量:93
标识
DOI:10.1002/adma.202301952
摘要

A conventional two-electrode rechargeable zinc-air battery (RZAB) has two major problems: 1) opposing requirements for the oxygen reduction (ORR) and oxygen evolution (OER) reactions from the catalyst at the air cathode; and 2) zinc-dendrite formation, hydrogen generation, and zinc corrosion at the zinc anode. To tackle these problems, a three-electrode RZAB (T-RZAB) including a hydrophobic discharge cathode, a hydrophilic charge cathode, and a zinc-free anode is developed. The decoupled cathodes enable fast ORR and OER kinetics, and avoid oxidization of the ORR catalyst. The zinc-free anode using tin-coated copper foam that induces the growth of (002)Zn planes, suppresses hydrogen evolution, and prevents Zn corrosion. As a result, the T-RZABs have a high discharge capacity per cycle of 800 mAh cm-2 , a low voltage gap between the discharge/charge platforms of 0.66 V, and an ultralong cycle life of 5220 h at a current density of 10 mA cm-2 . A large T-RZAB with a discharge capacity of 10 Ah per cycle with no obvious degradation after cycling for 1000 h is developed. Finally, a T-RZAB pack that has an energy density of 151.8 Wh kg-1 and a low cost of 46.7 US dollars kWh-1 is assembled.
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
1秒前
深情安青应助窦虫采纳,获得10
3秒前
lizhiqian2024发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
上官若男应助小张采纳,获得10
6秒前
小田发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
12秒前
pretty完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
拉长的诗蕊完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
多情方盒完成签到,获得积分10
16秒前
姜汁树完成签到 ,获得积分10
17秒前
小乖发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
FashionBoy应助dd采纳,获得10
20秒前
21秒前
雨雨呀嘿发布了新的文献求助10
21秒前
vcccc关注了科研通微信公众号
23秒前
科研通AI5应助freedom采纳,获得30
23秒前
orixero应助阿罗宁宁采纳,获得10
24秒前
orixero应助兔兔不吐泡泡采纳,获得20
24秒前
24秒前
sunsun发布了新的文献求助10
25秒前
希望天下0贩的0应助小乖采纳,获得10
25秒前
窦虫发布了新的文献求助10
25秒前
单身的溪流完成签到 ,获得积分10
26秒前
田様应助白云朵儿采纳,获得10
27秒前
菠菜完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
29秒前
30秒前
yatou327完成签到,获得积分10
32秒前
阡陌完成签到 ,获得积分10
32秒前
雨雨呀嘿完成签到,获得积分10
32秒前
dart1023发布了新的文献求助100
33秒前
34秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A China diary: Peking 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
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 3784400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3329418
关于积分的说明 10242254
捐赠科研通 3044938
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671417
邀请新用户注册赠送积分活动 800346
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759342