A Pyrite Iron Disulfide Cathode with a Copper Current Collector for High‐Energy Reversible Magnesium‐Ion Storage

阴极 材料科学 阳极 氧化还原 电化学 电池(电) 集电器 硫化铜 化学工程 硫化物 储能 电解质 无机化学 电极 冶金 化学 工程类 物理化学 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Yin-Lin Shen,Qinghua Zhang,Yujia Wang,Lin Gu,Xiangyu Zhao,Xiaodong Shen
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (41) 被引量:85
标识
DOI:10.1002/adma.202103881
摘要

Abstract Owing to its low cost, high theoretical capacity, and environmentally friendly characteristics, pyrite FeS 2 demonstrates promise as a cathode material for high‐energy metal‐anode‐based rechargeable batteries. When it is used in a rechargeable magnesium battery (RMB), the electrode couple exhibits an extremely low theoretical volume change upon full discharge. However, its electrochemical Mg‐ion storage is considerably hindered by slow reaction kinetics. In this study, a high‐performance FeS 2 cathode for RMBs using a copper current collector is reported, which is involved in cathode reactions via a reversible redox process between copper and cuprous sulfide. This phase transformation with the formation of copper nanowires during discharge activates the redox reactions of FeS 2 via a two‐step and four‐electron Mg‐ion transfer that dominates the cathode reactions. As a result, the as‐prepared FeS 2 nanomaterial cathode delivers a significantly enhanced reversible capacity of 679 mAh g −1 at 50 mA g −1 . The corresponding energy density of 714 Wh kg −1 is superior to those of all previously reported metal chalcogenide cathodes in RMBs or hybrid batteries using a Mg metal anode. Notably, the as‐assembled FeS 2 –Mg battery can operate over 1000 cycles with a good capacity retention at 400 mA g −1 .
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
6秒前
jkaaa完成签到,获得积分10
7秒前
一区种子选手完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
跳跃凡桃完成签到 ,获得积分10
11秒前
龙王爱吃糖完成签到 ,获得积分10
12秒前
胜天半子完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
不过尔尔完成签到 ,获得积分10
21秒前
LiangRen完成签到 ,获得积分10
21秒前
闻屿完成签到,获得积分10
21秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
笑林完成签到 ,获得积分10
30秒前
CLTTTt完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
TTTHANKS完成签到 ,获得积分10
44秒前
手握灵珠常奋笔完成签到,获得积分10
46秒前
余味应助滕皓轩采纳,获得10
50秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
52秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
57秒前
优雅的雁凡完成签到,获得积分10
58秒前
1分钟前
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zw完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
笑点低的孤丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hover发布了新的文献求助10
1分钟前
体贴的叛逆者完成签到,获得积分10
1分钟前
yingw驳回了Ava应助
1分钟前
jason完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MYMELODY完成签到,获得积分10
1分钟前
彭彭蓬完成签到 ,获得积分20
1分钟前
科研通AI5应助盈盈采纳,获得30
1分钟前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
1分钟前
依依完成签到,获得积分10
1分钟前
米博士完成签到,获得积分10
1分钟前
梓唯忧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
czzlancer完成签到,获得积分10
1分钟前
伶俐的语雪完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
Walking a Tightrope: Memories of Wu Jieping, Personal Physician to China's Leaders 400
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 3798555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3344090
关于积分的说明 10318508
捐赠科研通 3060649
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1679753
邀请新用户注册赠送积分活动 806769
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763353