清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

An ion exchange membrane-free, ultrastable zinc-iodine battery enabled by functionalized graphene electrodes

材料科学 阳极 石墨烯 电极 电解质 分离器(采油) 碘化物 纳米技术 水溶液 阴极 电化学 储能 无机化学 化学工程 冶金 有机化学 热力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学 化学
作者
Hoang X. Dang,Andrew Sellathurai,Dominik P. J. Barz
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:55: 680-690 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.12.033
摘要

The aqueous rechargeable zinc-iodine battery is a promising system due to its high theoretical capacity, zinc and iodine abundance, and safety of the aqueous electrolyte. However, several challenges need to be addressed for zinc-iodine batteries to be competitive, including self-discharge, sluggish kinetics, low practical energy density, and dendrite formation on zinc anodes. Here, we realize a high-performing zinc-iodine battery with long-term stability through a novel design of electrodes and electrolytes. A three-dimensional functionalized graphene cathode facilitates the iodide redox reactions as well as immobilizes the dissolved polyiodides, suppressing the detrimental shuttling effect. Additionally, we introduce a composite anode made of zinc coated with reduced graphene oxide. This design greatly enhances the performance and stabilizes the anode during repeated zinc stripping/plating preventing dendrite formation. The electrolyte is formulated in a way that allows the use of an economical and efficient glass fiber separator instead of the commonly employed ion-exchange membranes which are expensive and have a relatively high Ohmic resistance. Our optimized zinc-iodine batteries exhibit high current efficiencies of nearly 100%, along with stable specific capacities of 257, 186, 150, 84 mAh g−1 at corresponding current densities of 1, 2, 5, 10 A g−1. Furthermore, a long-term capacity retention of 96.7% at 5 A g−1 over 2000 cycles is achieved, outperforming many similar aqueous batteries. This work also provides valuable guidance in designing electrodes for other aqueous metal-halide energy storage systems.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
djxdjt完成签到,获得积分20
1秒前
小云发布了新的文献求助10
34秒前
Bluestar完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
复杂的蛋挞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Shoujiang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
进取拼搏完成签到,获得积分10
2分钟前
qwe31533完成签到 ,获得积分10
2分钟前
juliar完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
小云发布了新的文献求助10
3分钟前
冷傲半邪完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
松松完成签到 ,获得积分10
4分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
4分钟前
2025顺顺利利完成签到 ,获得积分10
4分钟前
muriel完成签到,获得积分0
4分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
dormraider完成签到,获得积分10
4分钟前
萝卜猪完成签到,获得积分10
4分钟前
行走完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
yk完成签到 ,获得积分10
5分钟前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
5分钟前
领导范儿应助ZD采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
沙洲完成签到 ,获得积分10
5分钟前
ZD发布了新的文献求助10
5分钟前
qhdsyxy完成签到 ,获得积分0
6分钟前
6分钟前
7分钟前
7分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
7分钟前
脑洞疼应助腼腆的馒头采纳,获得10
8分钟前
快乐的胖子应助机灵自中采纳,获得30
8分钟前
老石完成签到 ,获得积分10
9分钟前
fu19921016完成签到 ,获得积分10
9分钟前
dream完成签到 ,获得积分10
10分钟前
无悔完成签到 ,获得积分10
10分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
(The) Founding Fathers of America 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4458096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3922744
关于积分的说明 12171830
捐赠科研通 3574211
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1963490
邀请新用户注册赠送积分活动 1002569
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 897236