清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

3D printing of fast kinetics reconciled ultra-thick cathodes for high areal energy density aqueous Li–Zn hybrid battery

材料科学 电极 储能 电池(电) 阴极 纳米技术 面积密度 扩散 化学工程 阳极 重量分析 离子 复合材料 化学 功率(物理) 物理 有机化学 物理化学 量子力学 工程类 热力学
作者
Hanna He,Dan Luo,Li Zeng,Jun He,Xiaolong Li,Huaibo Yu,Chuhong Zhang
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier BV]
卷期号:67 (12): 1253-1263 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.scib.2022.04.015
摘要

The limitation of areal energy density of rechargeable aqueous hybrid batteries (RAHBs) has been a significant longstanding problem that impedes the application of RAHBs in miniaturized energy storage. Constructing thick electrodes with optimized geometrical properties is a promising strategy for achieving high areal energy density, but the sluggish ion/electron transfer and poor mechanical stability, as well as the increased electrode thickness, itself present well-known problems. In this work, a 3D printing technique is introduced to construct an ultra-thick lithium iron phosphate (LFP)/carboxylated carbon nanotube (CNT)/carboxyl terminated cellulose nanofiber (CNF) composite electrode with uncompromised reaction kinetics for high areal energy density Li-Zn RAHBs. The uniformly dispersed CNTs and CNFs form continuous interconnected 3D networks that encapsulate LFP nanoparticles, guaranteeing fast electron transfer and efficient stress relief as the electrode thickness increases. Additionally, multistage ion diffusion channels generated from the hierarchical porous structure assure accelerated ion diffusion. As a result, LFP/Zn hybrid pouch cells assembled with 3D printed electrodes deliver a well-retained reversible gravimetric capacity of about 143.5 mAh g-1 at 0.5 C as the electrode thickness increases from 0.52 to 1.56 mm, and establish a record-high areal energy density of 5.25 mWh cm-2 with an impressive utilization of active material up to 30 mg cm-2 for an ultra-thick (2.08 mm) electrode, which outperforms almost all reported zinc-based hybrid-ion and single-ion batteries. This work opens up exciting prospects for developing high areal energy density energy storage devices using 3D printing.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
sci完成签到,获得积分10
2秒前
Jiang应助一个小胖子采纳,获得10
7秒前
8秒前
14秒前
又又完成签到 ,获得积分10
16秒前
隐形曼青应助一个小胖子采纳,获得10
27秒前
研究新人完成签到,获得积分10
44秒前
脑洞疼应助一个小胖子采纳,获得10
47秒前
尊敬的小凡完成签到,获得积分10
50秒前
研友_ngqoE8完成签到,获得积分10
55秒前
李健应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
宁霸完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
温柔的柠檬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
上官若男应助一个小胖子采纳,获得10
1分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
2分钟前
酷波er应助一个小胖子采纳,获得10
2分钟前
zhangjianzeng完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wanci应助一个小胖子采纳,获得10
2分钟前
大模型应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
今后应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
勤恳的语蝶完成签到 ,获得积分10
3分钟前
一个小胖子完成签到,获得积分10
3分钟前
orixero应助一个小胖子采纳,获得10
3分钟前
PetrichorF完成签到 ,获得积分10
3分钟前
雪白小丸子完成签到,获得积分10
4分钟前
科研啄木鸟完成签到 ,获得积分10
5分钟前
violetlishu完成签到 ,获得积分10
5分钟前
深情安青应助罗添龙采纳,获得10
5分钟前
小井盖完成签到 ,获得积分10
5分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
5分钟前
赵一完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
李健的小迷弟应助美女采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
美女发布了新的文献求助10
7分钟前
美女完成签到,获得积分20
8分钟前
姚老表完成签到,获得积分10
8分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
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
Encyclopedia of Solid-Liquid Interfaces 600
A study of torsion fracture tests 510
Narrative Method and Narrative form in Masaccio's Tribute Money 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
苏州地下水中新污染物及其转化产物的非靶向筛查 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4753991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4098057
关于积分的说明 12678907
捐赠科研通 3811503
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2104218
邀请新用户注册赠送积分活动 1129406
关于科研通互助平台的介绍 1006902