Carbon/Nitrogen Co-Modified Nano-Ni Catalyst Endows a High Energy Density and Low Cost Aqueous Ni–H2 Gas Battery

催化作用 水溶液 纳米- 氮气 电池(电) 碳纤维 材料科学 能量密度 化学工程 无机化学 化学 冶金 物理化学 复合材料 工程类 物理 有机化学 工程物理 热力学 功率(物理) 复合数
作者
Bihua Ma,Jian He,Shijia Mu,Liang Zeng,Shiqi Chen,Jinchi Li,Liu Luo,Shuqi Yu,Haonan Xi,Ding Zhu,Yungui Chen
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (7): 2800-2809 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c03221
摘要

Aqueous hydrogen gas (H2) batteries with high safety and proven long lifespan have shown attractive prospects for large-scale energy storage. However, the development of low-cost and relatively high activity nonprecious metal catalysts for the hydrogen oxidation reaction (HOR) for a hydrogen electrode is the key to solving its cost bottleneck. Here, We have achieved a low-cost and highly active nanonickel hydroxide catalyst through a simple ball-milling method combined with carbon–nitrogen comodification. The experiments indicate that in the presence of carbon modification, nitrogen interacts with carbon to suppress the formation of Ni3N, while trace nitrogen modification on nickel significantly enhances hydroxide activity. The optimized N–Ni/C-4 catalyst exhibits intrinsic activity 11.36 times that of Ni/Ni3N (without C modification) and 17.85 times that of commercial Raney-Ni. Moreover, based on this N–Ni/C-4 catalytic electrode, superior rate performance is demonstrated in an aqueous nickel–hydrogen gas cell compared to commercial Raney-Ni, achieving 300 cycles/1000 h of charge/discharge at 30 mA cm–2, with no decline in Coulombic efficiency. This 900 mAh N–Ni/C-4-based Ni–H2 cell achieves an energy density of 165 Wh kg–1 and is currently reported to be one of the lowest-cost nickel–hydrogen cell. This low-cost, highly active nanonickel catalyst demonstrates significant potential in the conversion and application of hydrogen energy.
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
辛勤面包完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
Owen应助范雅寒采纳,获得10
2秒前
2秒前
犹豫安波发布了新的文献求助10
2秒前
酷波er应助好的采纳,获得10
2秒前
blue发布了新的文献求助10
2秒前
VV发布了新的文献求助10
2秒前
天天快乐应助年轻的星月采纳,获得10
2秒前
笨笨芾发布了新的文献求助10
3秒前
2hi发布了新的文献求助10
3秒前
awan完成签到,获得积分10
3秒前
mont完成签到,获得积分10
3秒前
寻yc发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
枝挽发布了新的文献求助10
4秒前
Lucas应助守护星02采纳,获得10
4秒前
wynn完成签到,获得积分20
5秒前
hh完成签到,获得积分10
5秒前
Xiaoyue完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助p1采纳,获得10
6秒前
kisssis发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Owen应助LJ采纳,获得10
7秒前
王倩发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助六六采纳,获得10
7秒前
8秒前
keanu发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
yu001发布了新的文献求助10
9秒前
安静严青发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
pukej完成签到 ,获得积分10
11秒前
Jasper应助含糊的茹妖采纳,获得10
11秒前
烟花应助xi采纳,获得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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7343494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8956056
关于积分的说明 19015587
捐赠科研通 6995622
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3219479
关于科研通互助平台的介绍 2384627
邀请新用户注册赠送积分活动 2199653