Aqueous Zinc–Iodine Pouch Cells with Long Cycling Life and Low Self-Discharge

化学 法拉第效率 阳极 阴极 电解质 自放电 水溶液 容量损失 电偶阳极 电池(电) 无机化学 化学工程 电极 阴极保护 有机化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Han Wu,Junnan Hao,Shaojian Zhang,Yunling Jiang,Yilong Zhu,Jiahao Liu,Kenneth Davey,Shi‐Zhang Qiao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (24): 16601-16608 被引量:109
标识
DOI:10.1021/jacs.4c03518
摘要

Aqueous zinc batteries are practically promising for large-scale energy storage because of cost-effectiveness and safety. However, application is limited because of an absence of economical electrolytes to stabilize both the cathode and anode. Here, we report a facile method for advanced zinc-iodine batteries via addition of a trace imidazolium-based additive to a cost-effective zinc sulfate electrolyte, which bonds with polyiodides to boost anti-self-discharge performance and cycling stability. Additive aggregation at the cathode improves the rate capacity by boosting the I2 conversion kinetics. Also, the introduced additive enhances the reversibility of the zinc anode by adjusting Zn2+ deposition. The zinc-iodine pouch cell, therefore, exhibits industrial-level performance evidenced by a ∼99.98% Coulombic efficiency under ca. 0.4C, a significantly low self-discharge rate with 11.7% capacity loss per month, a long lifespan with 88.3% of initial capacity after 5000 cycles at a 68.3% zinc depth-of-discharge, and fast-charging of ca. 6.7C at a high active-mass loading >15 mg cm-2. Highly significant is that this self-discharge surpasses commercial nickel-metal hydride batteries and is comparable with commercial lead-acid batteries, together with the fact that the lifespan is over 10 times greater than reported works, and the fast-charging performance is better than commercial lithium-ion 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
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
momo发布了新的文献求助10
刚刚
专注狗完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
1秒前
巴黎的防发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
迢迢万里发布了新的文献求助10
2秒前
lp完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
石开发布了新的文献求助10
4秒前
rabwang发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
SFFFF完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
李2完成签到,获得积分10
5秒前
体贴的嵩完成签到,获得积分20
5秒前
专注狗发布了新的文献求助30
5秒前
sandra完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
月兮2013发布了新的文献求助10
6秒前
直率的秋柔完成签到,获得积分20
6秒前
大个应助AN采纳,获得20
7秒前
7秒前
7秒前
Singhi完成签到,获得积分10
7秒前
com发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
七七完成签到 ,获得积分10
8秒前
鳗鱼凡波发布了新的文献求助10
9秒前
Oliver发布了新的文献求助10
10秒前
zhangfan发布了新的文献求助10
10秒前
瓦瓦完成签到,获得积分10
10秒前
健康小宋应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
赵某人发布了新的文献求助10
10秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
健康小宋应助科研通管家采纳,获得10
11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
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Antihistamine substances. XXII; Synthetic antispasmodics. IV. Basic ethers derived from aliphatic carbinols and α-substituted benzyl alcohols 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5429451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4542928
关于积分的说明 14183617
捐赠科研通 4460886
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445912
邀请新用户注册赠送积分活动 1437068
关于科研通互助平台的介绍 1414191