Laminated tin–aluminum anodes to build practical aqueous aluminum batteries

材料科学 锡 铝 阳极 水溶液 复合材料 纳米技术 冶金 电极 有机化学 物理化学 化学
作者
Bei‐Er Jia,Erhai Hu,Ziyi Hu,Jin Jie Liew,Zijian Hong,Yuqi Guo,Madhavi Srinivasan,Qiang Zhu,Jianwei Xu,Jian Chen,Hongge Pan,Qingyu Yan
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:65: 103141-103141 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.103141
摘要

Aqueous aluminum metal batteries (AAMBs) have emerged as promising energy storage devices, leveraging the abundance of Al and their high energy density. However, AAMBs face challenges such as unsuccessful Al deposition during charging or poor anode reversibility, passivation layer formation, and the competing hydrogen evolution reaction (HER). A promising approach to alleviate these issues is introducing foreign metals to interact with Al. In this study, Sn is selected for its appropriate standard reduction potential (−0.13 V), work function (4.42 eV), and compatibility with Al, facilitating Al underpotential deposition and enhancing anode reversibility. We first determine the feasibility of Al deposition on Sn substrate after three-electrode testing, which, however, results in low capacity. To increase the contact interface between Sn and Al and thereby improve capacity, we employ a scalable folding and rolling method to prepare Sn–Al laminate electrodes (Sn@Al). The Sn@Al heterostructure can effectively facilitate Al stripping/plating, reducing internal resistance. The Sn@Al electrodes demonstrate stable cycling for over 900 h in symmetric cells and superior performance in full cells when coupled with Al x MnO 2 or KNHCF cathodes. To further enhance Sn@Al anodes, a polymer coating is applied to suppress HER. After 700 cycles, the p-Sn@Al||KNHCF cell shows 82 % capacity retention compared to the 10 th cycle. This study presents a strategy for designing effective and low-cost anodes for AAMBs and may provide insights into developing metal anodes for other aqueous 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
无辣不欢的豆子完成签到 ,获得积分10
刚刚
niuzyang完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
李爱国的应助被白华苍松采纳,获得10
1秒前
李健的小迷弟的应助被东起欧采纳,获得10
1秒前
1秒前
舒心的青枫完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
爱你的心满满完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
李健的小迷弟的应助被momo采纳,获得10
6秒前
共享精神的应助被孙嘉畯采纳,获得10
6秒前
1123发布了新的文献求助10
6秒前
Allen完成签到,获得积分10
6秒前
12111发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
枕风发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Sonder发布了新的文献求助10
8秒前
无花果的应助被鱼骨采纳,获得10
8秒前
缪雨阳发布了新的文献求助10
9秒前
cgh完成签到,获得积分10
9秒前
米九完成签到,获得积分10
9秒前
飞快的雁完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Mao完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
AiCC567完成签到,获得积分10
11秒前
顾矜的应助被邱邱啦采纳,获得10
11秒前
11秒前
浮舟寄沧海完成签到,获得积分10
12秒前
高高的戎发布了新的文献求助10
12秒前
张三爱科研完成签到 ,获得积分10
12秒前
拾光&完成签到,获得积分10
13秒前
英俊的铭的应助被zzzzk采纳,获得10
13秒前
Hello的应助被1123采纳,获得10
13秒前
zoe发布了新的文献求助30
14秒前
14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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541298
关于积分的说明 21645367
捐赠科研通 7725533
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421354
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463571