Activating reversible carbonate reactions in Nasicon solid electrolyte-based Na-air battery via in-situ formed catholyte

电解质 电化学 电池(电) 快离子导体 碳酸盐 碳酸丙烯酯 化学 化学工程 无机化学 电化学电池 材料科学 电极 物理化学 有机化学 功率(物理) 物理 工程类 量子力学
作者
Heetaek Park,Min‐Sung Kang,Donghun Lee,Jaehyun Park,Seok Ju Kang,Byoungwoo Kang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47415-0
摘要

Abstract Out of practicality, ambient air rather than oxygen is preferred as a fuel in electrochemical systems, but CO 2 and H 2 O present in air cause severe irreversible reactions, such as the formation of carbonates and hydroxides, which typically degrades performance. Herein, we report on a Na-air battery enabled by a reversible carbonate reaction (Na 2 CO 3 ·xH 2 O, x = 0 or 1) in Nasicon solid electrolyte (Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12 ) that delivers a much higher discharge potential of 3.4 V than other metal-air batteries resulting in high energy density and achieves > 86 % energy efficiency at 0.1 mA cm −2 over 100 cycles. This cell design takes advantage of moisture in ambient air to form an in-situ catholyte via the deliquescent property of NaOH. As a result, not only reversible electrochemical reaction of Na 2 CO 3 ·xH 2 O is activated but also its kinetics is facilitated. Our results demonstrate the reversible use of free ambient air as a fuel, enabled by the reversible electrochemical reaction of carbonates with a solid electrolyte.
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
gjww应助拼搏的明轩采纳,获得30
2秒前
灭亡发布了新的文献求助10
3秒前
ma发布了新的文献求助10
3秒前
liulujlnd2024完成签到,获得积分10
3秒前
橙裁完成签到,获得积分20
5秒前
林志迎完成签到,获得积分10
7秒前
桐桐应助妩媚的以寒采纳,获得10
7秒前
8秒前
可口可乐完成签到,获得积分20
10秒前
科研通AI2S应助xyzZ采纳,获得20
11秒前
ma完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
gjww应助坦率的如南采纳,获得10
13秒前
xiaooooo完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助lq采纳,获得10
14秒前
skyrmion完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
勤奋笑天发布了新的文献求助10
17秒前
zzzm发布了新的文献求助10
18秒前
顺利秋灵发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
23秒前
孤独秋烟完成签到 ,获得积分10
25秒前
小青蛙OA发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
思源应助顺利秋灵采纳,获得10
27秒前
28秒前
monair发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
32秒前
33秒前
小青蛙OA完成签到,获得积分20
33秒前
34秒前
38秒前
38秒前
linzy发布了新的文献求助10
39秒前
41秒前
41秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Love and Friendship in the Western Tradition: From Plato to Postmodernity 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 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 2549770
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2177066
关于积分的说明 5607767
捐赠科研通 1897890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 947477
版权声明 565447
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504108