Fe-Co PBA/rGO interface strategy enabling fast Al3+ intercalation for stable aqueous Al-ion batteries

插层(化学) 阴极 电化学 材料科学 氧化还原 水溶液 普鲁士蓝 化学工程 电池(电) 锂(药物) X射线光电子能谱 纳米复合材料 储能 电极 纳米技术 无机化学 化学 物理化学 冶金 医学 功率(物理) 物理 量子力学 内分泌学 工程类
作者
Anning Zhao,Jian Peng,Wenshan Mao,Qisen Wang,Yuanmin Zhu,Ning Peng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:493: 152790-152790 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.152790
摘要

Aqueous aluminum-ion batteries (AAIBs) have emerged as cost-effective and safe alternatives to lithium-ion batteries for storing energy. However, utilizing cathode materials like Prussian blue analogs (PBAs) to accommodate different metallic charge carriers faces challenges due to their low conductivity and slow redox kinetics. To overcome these issues, we propose a novel Fe-Co PBA/rGO nanocomposite with a strong interfacial chemical coupling between Fe-Co PBA and rGO. By combining theoretical calculations with experimental analysis, we have identified the essential role of interfacial interactions in regulating the electronic state and diffusion barriers of Al3+ within the Fe-Co PBA framework. Moreover, a three-dimensional structure that is tightly enclosed by ultrathin rGO sheets was successfully formed, ensuring excellent structural stability. Ex-situ XPS and XRD investigations have further clarified the electrochemical mechanism of the Fe-Co PBA/rGO cathode, revealing reversible redox reactions between Fe2+/Fe3+ and Co3+/Co2+ states during the insertion and extraction of Al3+. These inherent properties contribute to the remarkable cycling stability of the Fe-Co PBA/rGO cathode, achieving 66.7 mAh/g at 1 A/g after 1500 cycles, and high electrochemical reversibility. Additionally, we have successfully built a MoO3//Fe-Co PBA/rGO full battery with a capacity of 53.6 mAh/g over 2000 cycles at 1 A/g. This outcome further emphasizes its significant potential in electronic applications related to energy storage.
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
tyq完成签到,获得积分10
1秒前
完美世界应助和谐的亦旋采纳,获得20
2秒前
177发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助111采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
赘婿应助callmecjh采纳,获得10
3秒前
Eillen完成签到,获得积分10
4秒前
达瓦里希发布了新的文献求助10
4秒前
背后的元芹完成签到,获得积分10
4秒前
唐礼祥发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zhuangbaobao发布了新的文献求助10
4秒前
爆米花应助贵月采纳,获得10
4秒前
邓三问完成签到,获得积分20
5秒前
larsy完成签到 ,获得积分10
5秒前
地球发布了新的文献求助10
5秒前
细心的雁玉完成签到,获得积分10
6秒前
沉默鱼发布了新的文献求助10
7秒前
狗狐狸完成签到,获得积分10
7秒前
LJF完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
lizishu应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
邓三问发布了新的文献求助10
8秒前
Lucas应助朱洪帆采纳,获得10
8秒前
8秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
白兰猫应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Elevating Next Generation Genomic Science and Technology using Machine Learning in the Healthcare Industry Applied Machine Learning for IoT and Data Analytics 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6443142
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8257058
关于积分的说明 17585007
捐赠科研通 5501690
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900830
邀请新用户注册赠送积分活动 1877812
关于科研通互助平台的介绍 1717461