已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Proton-assisted calcium-ion storage in aromatic organic molecular crystal with coplanar stacked structure

离子键合 阳极 离子半径 二价 分子 水溶液 材料科学 扩散 电化学 离子 化学物理 化学 结晶学 电极 晶体结构 无机化学 物理化学 有机化学 物理 热力学
作者
Cuiping Han,Hongfei Li,Yu Li,Jiaxiong Zhu,Chunyi Zhi
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:146
标识
DOI:10.1038/s41467-021-22698-9
摘要

Abstract Rechargeable calcium-ion batteries are intriguing alternatives for use as post-lithium-ion batteries. However, the high charge density of divalent Ca 2+ establishes a strong electrostatic interaction with the hosting lattice, which results in low-capacity Ca-ion storage. The ionic radius of Ca 2+ further leads to sluggish ionic diffusion, hindering high-rate capability performances. Here, we report 5,7,12,14-pentacenetetrone (PT) as an organic crystal electrode active material for aqueous Ca-ion storage. The weak π-π stacked layers of the PT molecules render a flexible and robust structure suitable for Ca-ion storage. In addition, the channels within the PT crystal provide efficient pathways for fast ionic diffusion. The PT anode exhibits large specific capacity (150.5 mAh g -1 at 5 A g -1 ), high-rate capability (86.1 mAh g -1 at 100 A g -1 ) and favorable low-temperature performances. A mechanistic study identifies proton-assisted uptake/removal of Ca 2+ in PT during cycling. First principle calculations suggest that the Ca ions tend to stay in the interstitial space of the PT channels and are stabilized by carbonyls from adjacent PT molecules. Finally, pairing with a high-voltage positive electrode, a full aqueous Ca-ion cell is assembled and tested.

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
Yayoioo发布了新的文献求助10
1秒前
林高扬发布了新的文献求助10
1秒前
嘻嘻哈哈发布了新的文献求助100
1秒前
2秒前
许诺诺完成签到,获得积分10
3秒前
稳重的烙完成签到,获得积分10
3秒前
uuu完成签到 ,获得积分10
4秒前
elaina发布了新的文献求助10
5秒前
ycp发布了新的文献求助30
7秒前
Wen完成签到 ,获得积分10
7秒前
hhq完成签到,获得积分10
8秒前
不在意完成签到 ,获得积分10
9秒前
wei111111完成签到 ,获得积分10
10秒前
chengxiping发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
科研通AI6.3应助moxiang采纳,获得10
14秒前
15秒前
17秒前
17秒前
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
悄悄发布了新的文献求助10
22秒前
顺利萃发布了新的文献求助10
22秒前
华雍发布了新的文献求助10
23秒前
木琬昕完成签到 ,获得积分10
24秒前
Ava应助土豆采纳,获得10
26秒前
刘书洋发布了新的文献求助10
26秒前
Azer发布了新的文献求助10
27秒前
酷波er应助李秋秋采纳,获得10
27秒前
科研通AI6.1应助哈哈哈采纳,获得10
27秒前
28秒前
Pt-SACs发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
29秒前
8R60d8应助超级的雨灵采纳,获得10
29秒前
顺利萃完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
ATPATP完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2000
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6484147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8283720
关于积分的说明 17668946
捐赠科研通 5570240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2912686
邀请新用户注册赠送积分活动 1889759
关于科研通互助平台的介绍 1745835