Hierarchical Nano-Electrocatalytic Reactor for High Performance Polysulfides Redox Flow Batteries

氧化还原 水溶液 化学 电催化剂 电化学 电解质 歧化 无机化学 化学工程 吸附 流动电池 催化作用 电极 有机化学 物理化学 工程类
作者
Jinji Lan,Ke Li,Le Yang,Qingquan Lin,Jinzhuo Duan,Shu Zhang,Xiang Wang,Jiajia Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (20): 20492-20501 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c07085
摘要

The aqueous polysulfides is an important Earth-abundant and multielectron redox couple to construct high capacity density and low-cost aqueous redox flow batteries (RFB) ; nevertheless, the sluggish conversion and kinetic behavior of S2-/Sx2- result in a low power density output and poor active material utilizations. Herein, we present nanoconfined self-assembled ordered hierarchical porous Co and N codoped carbon (OHP-Co/NC) as an electrocatalytic reactor to enhance the mass transfer and redox activity of aqueous polysulfides. Finite element method simulation proves that the OHP-Co/NC with interconnected macropores and mesopores exhibits an enhanced mass transfer and delivers a larger redox electrolyte utilization of 50.1% compared to 23.3% of conventional Co/NC. Notably, the OHP-Co/NC obtained at 850 °C delivers the smallest redox peak potential difference (ΔE = 99 mV). Comparison studies of in operando Raman for aqueous polysulfides in the redox electrolyte and in situ electrochemical Raman on the single OHP-Co/NC particle for the adsorbed polysulfides were carried out. And it confirms that the OHP-Co/NC-850 catalyst has a strong adsorption of S42- and can retard the strong disproportionation and hydrolysis behavior of polysulfides on the electrocatalyst interface. Therefore, the polysulfide/ferrocyanide RFB with an OHP-Co/NC-850 based membrane-electrode assembly (MEA) exhibited a high power density of 110 mW cm-2, as well as a steady capacity retention over 99.7% in 300 cycles.
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
jjamazing发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
研友_Z30Kz8完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
贰鸟应助被人强迫的采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
tutu完成签到,获得积分10
4秒前
机智的嚣完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
daodao发布了新的文献求助10
7秒前
凸迩丝儿发布了新的文献求助10
7秒前
研友_VZG7GZ应助Kevan采纳,获得10
7秒前
DCWVW发布了新的文献求助10
7秒前
chun完成签到,获得积分10
7秒前
谢佳乐发布了新的文献求助10
9秒前
白白白发布了新的文献求助10
9秒前
酷酷的静芙完成签到 ,获得积分10
9秒前
搜集达人应助shinn采纳,获得10
10秒前
扬大小汤发布了新的文献求助10
10秒前
领导范儿应助机智的嚣采纳,获得10
11秒前
阿连发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
jiayouya123完成签到,获得积分10
13秒前
jjamazing完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助迅速曼冬采纳,获得10
16秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
白白白完成签到,获得积分10
18秒前
顾矜应助丢丢采纳,获得30
18秒前
18秒前
19秒前
41发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
汉堡包应助长情晓兰采纳,获得30
20秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 780
水稻光合CO2浓缩机制的创建及其作用研究 500
Logical form: From GB to Minimalism 500
2025-2030年中国消毒剂行业市场分析及发展前景预测报告 500
镇江南郊八公洞林区鸟类生态位研究 500
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 4153718
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3689632
关于积分的说明 11655351
捐赠科研通 3382018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1855887
邀请新用户注册赠送积分活动 917514
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 831049