Trivalent Indium Metal as a High-Capacity, High-Efficiency, Low-Polarization, and Long-Cycling Anode for Aqueous Batteries

法拉第效率 阳极 化学 水溶液 氧化还原 极化(电化学) 无机化学 电化学 金属 电偶阳极 电极 化学工程 阴极保护 有机化学 物理化学 工程类
作者
Songyang Chang,José Fernando Flórez Gómez,Swati Katiyar,Gerardo Morell,Xue‐Ru Wu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.3c08677
摘要

Aqueous batteries using multivalent metals hold great promise for energy storage due to their low cost, high energy, and high safety. Presently, divalent metals (zinc, iron, nickel, and manganese) prevail as the leading choice, which, however, suffer from low Coulombic efficiency or dendrite growth. In stark contrast, trivalent metals have received rare attention despite their capability to unlock unique redox reactions. Herein, we investigate trivalent indium as an innovative and high-performance metal anode for aqueous batteries. The three-electron In3+/In redox endows a high capacity of ∼700 mAh g–1, on par with the Zn metal. Besides, indium exhibits a suitable redox potential (−0.34 V vs standard hydrogen electrode) and dendrite-free plating process, which renders an ultrahigh Coulombic efficiency of 99.3–99.8%. More surprisingly, it features an exceedingly low polarization of 1 mV in symmetrical cells, which is 1–2 orders of magnitude lower than any reported metals. The In-MnO2 full cell also delivers impressive performance, with a cell voltage of ∼1.2 V, a high capacity of ∼330 mAh g–1, and a long cycling time of 680 cycles. Our work exemplifies the efficacy of exploiting trivalent metals as an excellent metal anode, which provides an exciting direction for building high-performance 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
十三发布了新的文献求助10
1秒前
adagio发布了新的文献求助10
2秒前
青山落日秋月春风完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Loipen完成签到,获得积分10
4秒前
葬送的芙莉莲完成签到,获得积分10
4秒前
小白完成签到 ,获得积分10
4秒前
隐形路灯完成签到 ,获得积分10
5秒前
科目三应助小小采纳,获得10
6秒前
desir完成签到,获得积分10
6秒前
小梅梅梅完成签到 ,获得积分10
6秒前
今后应助小包包采纳,获得10
6秒前
皮卡噼里啪啦完成签到 ,获得积分10
7秒前
Loipen发布了新的文献求助10
7秒前
Sugaryeah完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
11秒前
snowball完成签到 ,获得积分10
12秒前
热心雪一完成签到 ,获得积分10
13秒前
Owen应助Bin采纳,获得10
14秒前
淡淡的夏烟完成签到,获得积分10
14秒前
落水者完成签到,获得积分10
15秒前
鬼才之眼发布了新的文献求助10
16秒前
流光完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
cctv18应助王菠萝采纳,获得10
20秒前
20秒前
兔狲完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
24秒前
福袋子保佑你完成签到,获得积分10
25秒前
畅快沛白完成签到,获得积分10
25秒前
菠萝完成签到 ,获得积分10
25秒前
Miminnie关注了科研通微信公众号
26秒前
隐形凡雁完成签到,获得积分10
26秒前
Sosthenes完成签到,获得积分10
26秒前
不眠的人完成签到,获得积分10
26秒前
小包包发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2391926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096657
关于积分的说明 5282036
捐赠科研通 1824220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909793
版权声明 559864
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486170