Environmentally Benign and Long Cycling Mn-Ion Full Batteries Enabled by Hydrated Eutectic Electrolytes and Polycarbonyl Conjugated Organic Anodes

化学 共晶体系 电解质 阳极 共轭体系 自行车 离子 无机化学 化学工程 电极 有机化学 合金 工程类 物理化学 考古 历史 聚合物
作者
Tengfei Dai,Binze Yang,Jie Wei,Xinmei Song,Pengbo Zhang,Yuzhu Liu,Sheng Wen,Huan Li,Tianchen Yu,Zuoxiu Tie,Huapeng Sun,Yichao Yan,Zhong Jin
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (16): 13721-13731 被引量:28
标识
DOI:10.1021/jacs.5c01639
摘要

Aqueous rechargeable manganese (Mn)-ion batteries have recently emerged as a promising candidate for multivalent ion rechargeable batteries. However, challenges remain, particularly in expanding the electrolyte’s voltage window and identifying compatible anode materials. Herein, we introduce a Mn-ion full battery comprising a nickel hexacyanoferrate (NiHCF) cathode, a perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide (PTCDI) anode, and a novel hydrated eutectic electrolyte formulated from Mn(ClO 4 ) 2 ·6H 2 O and acetamide. This electrolyte composition, optimized for molar ratio, provides a stable solvation structure that suppresses water reactivity and supports high ionic conductivity, as confirmed by spectroscopic and molecular dynamics analyses. The PTCDI anode facilitates highly reversible Mn 2+ storage via a unique enolization redox reaction, delivering exceptional rate capability and cycling stability. As a result, the NiHCF||PTCDI full battery achieves a 1.2 V plateau, excellent rate performance (up to 5.0 A g –1 ), and long cycling life with 95.6% capacity retention over 1200 cycles at 1.0 A g –1 . This study proposes a feasible strategy for the construction of environment-friendly, long-life and low-cost aqueous Mn-ion full batteries, offering a sustainable and high-performance solution for future energy storage applications.
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
刚刚
刚刚
彭于晏应助勤奋海燕采纳,获得10
刚刚
刚刚
晴天完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
WHY发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
蓝莓发布了新的文献求助10
3秒前
NexusExplorer应助jgaotao采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
lcj1014发布了新的文献求助10
4秒前
繁荣的含羞草完成签到,获得积分10
4秒前
DW应助冷傲初夏采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助Tiff110采纳,获得10
5秒前
HIT_WXY完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
mmw发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
英姑应助daemon850121采纳,获得10
8秒前
希望天下0贩的0应助胡锐采纳,获得10
8秒前
leo发布了新的文献求助10
8秒前
田様应助甜甜采纳,获得10
8秒前
思源应助七七采纳,获得10
8秒前
酷酷道之完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
彩色蚂蚁完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
香蕉觅云应助薛定谔的猫采纳,获得10
10秒前
xzn1123应助XYM采纳,获得10
10秒前
10秒前
lcj1014完成签到,获得积分10
10秒前
9527完成签到 ,获得积分10
10秒前
布曲发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
jiujiu圆圆个完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Dolo_Duan发布了新的文献求助30
12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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7741807
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290354
关于积分的说明 20201095
捐赠科研通 7320250
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306887
关于科研通互助平台的介绍 2458977
邀请新用户注册赠送积分活动 2317340