A Highly Reversible Sn‐Air Battery Possessing the Ultra‐Low Charging Potential with the Assistance of Light

过电位 电池(电) 阳极 阴极 析氧 化学工程 催化作用 二氧化钛 电化学 化学 纳米技术 材料科学 电极 物理 复合材料 有机化学 量子力学 功率(物理) 物理化学 工程类
作者
Mingze Gao,Ruiya Wang,Xinxin Lu,Yanchen Fan,Ziyang Guo,Yonggang Wang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (32): e202407856-e202407856 被引量:25
标识
DOI:10.1002/anie.202407856
摘要

Aqueous Sn-air batteries are attracting a great deal of interest in recent years due to the ultra-high safety, low cost, dendrite-free and highly reversible Sn anode. However, the slurry oxygen reduction/evolution reaction (ORR/OER) kinetics on the air cathodes seriously affect the Sn-air battery performances. Although various advanced catalysts have been developed, the charge overpotentials (~1000 mV) of these Sn-air batteries are still not satisfactory. Herein, iron oxide (Fe2O3) modified titanium dioxide (TiO2) nanorods with heterogeneous structure are firstly synthesized on Ti mesh (Fe2O3@TiO2/Ti), and the obtained Fe2O3@TiO2/Ti films are further applied as catalytic electrodes for Sn-air batteries. The core-shell heterogeneous structure of Fe2O3@TiO2/Ti can effectively facilitate the conversion of electrochemical intermediates and separation of photo-excited electrons and holes to activate oxygen-related reaction processes. Density functional theory (DFT) and experimental results also confirm that Fe2O3@TiO2/Ti can not only act as the electrocatalysts to improve ORR/OER properties, but also exhibit the superior photo-catalytic activity to promote charging kinetics. Hence, the Fe2O3@TiO2/Ti-based Sn-air batteries show ultra-low overpotential of ~40 mV, excellent rate capability and good cycling stability under light irradiation. This work will shed light on rational photo-assisted catalytic cathode design for new-type metal-air 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
1秒前
小手冰凉完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研一坤年完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
sci来发布了新的文献求助10
3秒前
意义完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xing_xing应助谷云采纳,获得20
3秒前
yuwan发布了新的文献求助10
3秒前
派派发布了新的文献求助10
4秒前
Tom完成签到 ,获得积分10
4秒前
简单天空完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
愉快的真发布了新的文献求助30
6秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
wanci应助yuwan采纳,获得10
8秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
东栏雪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
LoooOK完成签到,获得积分10
9秒前
清梦星河发布了新的文献求助10
9秒前
慢无墓地完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
勤恳的烤鸡完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助派派采纳,获得10
12秒前
12秒前
Xue_wenqiang完成签到,获得积分10
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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 500
Auslegungsgeschichte 500
Transdermal drug delivery systems market size report 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 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 7641947
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9215080
关于积分的说明 19767527
捐赠科研通 7207484
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276290
关于科研通互助平台的介绍 2438062
邀请新用户注册赠送积分活动 2274055