Urchin‐Like Mesoporous TiN Hollow Sphere Enabling Promoted Electrochemical Kinetics of Bromine‐Based Flow Batteries

介孔材料 电化学 材料科学 动力学 化学工程 电化学动力学 纳米技术 流量(数学) 电极 化学 催化作用 有机化学 冶金 物理化学 物理 工程类 几何学 量子力学 数学
作者
Qinzhi Lai,Siting Liu,Hang Jiang,Jianhua Zhang,Zhikang Zhou,Jianwei Wang,Qianyun Wang,Qian Wang,Qian Wang,Qian Wang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (32): e2309712-e2309712 被引量:15
标识
DOI:10.1002/smll.202309712
摘要

Bromine-based flow batteries (BFB) have always suffered from poor kinetics due to the sluggish Br3 -/Br- redox, hindering their practical applications. Developing cathode materials with high catalytic activity is critical to address this challenge. Herein, the in-depth investigation for the free energy of the bromine redox electrode is conducted initially through DFT calculations, establishing the posterior desorption during oxidation as the rate-determining step. An urchin-like titanium nitride hollow sphere (TNHS) composite is designed and synthesized as the catalyst for bromine redox. The large difference in Br- and Br3 - adsorption capability of TNHS promotes rapid desorption of generated Br3 - during the oxidation process, liberating active sites timely to enable smooth ongoing reactions. Besides, the urchin-like microporous/mesoporous structure of TNHS provides abundant active surface for bromine redox reactions, and ample cavities for the bromine accommodation. The inherently high conductivity of TNHS enables facile electron transfer through multiple channels. Consequently, zinc-bromide flow batteries with TNHS catalyst exhibit significantly enhanced kinetics, stably operating at 80 mA cm-2 with 82.78% energy efficiency. Overall, this study offers a solving strategy and catalyst design approach to the sluggish kinetics that has plagued bromine-based flow 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
1秒前
可乐完成签到,获得积分10
1秒前
白云顶应助xz采纳,获得10
1秒前
1秒前
一只白糖发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
于生有你完成签到,获得积分10
3秒前
一只咸鱼罢了完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI6.3应助牛马采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
可爱的函函应助堪诗筠采纳,获得10
4秒前
愿景完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
ma化疼没木完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
JamesPei应助老年学术废物采纳,获得10
5秒前
zhyi发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐应助霍霍采纳,获得10
6秒前
aaaa应助五五我采纳,获得10
7秒前
大模型应助五五我采纳,获得10
7秒前
李自律发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
李基米德完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
orixero应助追寻紫蓝采纳,获得10
8秒前
8秒前
yun发布了新的文献求助10
9秒前
CHENYAQIN完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
cpl完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
shinan完成签到,获得积分10
9秒前
乐乐应助zhyi采纳,获得10
10秒前
10秒前
慕青应助xfwang采纳,获得10
10秒前
坚定书竹完成签到 ,获得积分10
11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
Organic Reactions, Volume 116 1500
VALIDATION OF THE TAYLOR, ALAMEL AND VPSC MODELS FOR PLASTIC ANISOTROPY MODELING OF SHEET METALS 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Middleton's Allergy Principles and Practice 10th Edition(Middleton's Allergy 2-Volume Set, 10th Edition) 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7402963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9007556
关于积分的说明 19179197
捐赠科研通 7036549
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3231451
关于科研通互助平台的介绍 2393726
邀请新用户注册赠送积分活动 2213176