A four-electron Zn-I2 aqueous battery enabled by reversible I−/I2/I+ conversion

水溶液 电解质 电池(电) 阳极 氧化还原 电子转移 溶剂化 电化学 氯化物 无机化学 卤素 材料科学 化学 电极 离子 光化学 物理化学 有机化学 功率(物理) 物理 烷基 量子力学
作者
Yiping Zou,Tingting Liu,Qijun Du,Yingying Li,Haibo Yi,Xing Zhou,Zhuxin Li,Lujie Gao,Zhang Lan,Xiao Liang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:253
标识
DOI:10.1038/s41467-020-20331-9
摘要

Abstract Electrochemically reversible redox couples that embrace more electron transfer at a higher potential are the eternal target for energy storage batteries. Here, we report a four-electron aqueous zinc-iodine battery by activating the highly reversible I 2 /I + couple (1.83 V vs. Zn/Zn 2+ ) in addition to the typical I − /I 2 couple (1.29 V). This is achieved by intensive solvation of the aqueous electrolyte to yield ICl inter-halogens and to suspend its hydrolysis. Experimental characterization and modelling reveal that limited water activity and sufficient free chloride ions in the electrolyte are crucial for the four-electron process. The merits of the electrolyte also afford to stabilize Zn anode, leading to a reliable Zn-I 2 aqueous battery of 6000 cycles. Owing to high operational voltage and capacity, energy density up to 750 Wh kg −1 based on iodine mass was achieved (15–20 wt% iodine in electrode). It pushes the Zn-I 2 battery to a superior level among these available aqueous batteries.
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
Hello应助zhinian28采纳,获得10
刚刚
李西瓜完成签到 ,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助秦时明月采纳,获得10
1秒前
Meidina发布了新的文献求助10
2秒前
zjky6r发布了新的文献求助10
2秒前
DF发布了新的文献求助10
6秒前
rayzhanghl完成签到,获得积分10
7秒前
奈奈iii完成签到,获得积分10
11秒前
禾禾完成签到,获得积分10
12秒前
PL完成签到,获得积分10
13秒前
不会游泳完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI5应助滚滚采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
zjky6r完成签到,获得积分10
19秒前
领导范儿应助北攸采纳,获得10
23秒前
Edward发布了新的文献求助10
24秒前
嗒嗒完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
奈奈iii发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
冷酷孤风完成签到,获得积分10
26秒前
Lychee完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
28秒前
LLY完成签到,获得积分10
28秒前
风中的晓露完成签到 ,获得积分10
29秒前
xxz发布了新的文献求助30
29秒前
zjq发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
科研通AI5应助任性诗蕾采纳,获得10
32秒前
letter完成签到 ,获得积分10
32秒前
LLGOD发布了新的文献求助10
34秒前
三叶草发布了新的文献求助10
35秒前
想养一只猫完成签到,获得积分10
37秒前
zhanlang完成签到 ,获得积分10
38秒前
滚滚完成签到,获得积分10
39秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
钟爱应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
高分求助中
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
Hardness Tests and Hardness Number Conversions 300
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 3816948
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3360399
关于积分的说明 10407721
捐赠科研通 3078337
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1690720
邀请新用户注册赠送积分活动 814023
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767985