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:177
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 I 2 conversion kinetics. Also, the introduced additive enhances the reversibility of the zinc anode by adjusting Zn 2+ 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
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
831143完成签到 ,获得积分0
刚刚
chen完成签到,获得积分10
1秒前
笑林完成签到 ,获得积分0
4秒前
蜂蜜完成签到,获得积分10
4秒前
ccc完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ava应助chen采纳,获得10
5秒前
5秒前
FengGo完成签到,获得积分10
5秒前
bhcs发布了新的文献求助50
5秒前
哼哼哒发布了新的文献求助10
5秒前
布雨完成签到,获得积分10
6秒前
YY完成签到,获得积分10
7秒前
nkr完成签到,获得积分10
8秒前
小水蜜桃完成签到 ,获得积分10
9秒前
KKK613完成签到,获得积分10
9秒前
winterendless发布了新的文献求助10
9秒前
nature08完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
帅气西牛发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Owen应助D调的华丽采纳,获得10
14秒前
风玲完成签到,获得积分10
15秒前
SciHub完成签到,获得积分10
16秒前
TheDing完成签到,获得积分10
16秒前
夜话风陵杜完成签到 ,获得积分0
18秒前
萧萧完成签到,获得积分10
19秒前
活泼的冬瓜完成签到,获得积分10
19秒前
llu发布了新的文献求助10
19秒前
别拿暗恋当饭吃完成签到 ,获得积分10
21秒前
HJX完成签到,获得积分10
22秒前
winterendless完成签到,获得积分10
22秒前
dog完成签到,获得积分10
22秒前
张欢馨应助执着的冰绿采纳,获得10
23秒前
行知完成签到 ,获得积分10
25秒前
温一完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
水知道完成签到,获得积分10
26秒前
Nuyoah完成签到,获得积分10
27秒前
夜白完成签到,获得积分0
28秒前
LaLaC完成签到,获得积分10
28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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 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 7598414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9174787
关于积分的说明 19641076
捐赠科研通 7174755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268256
关于科研通互助平台的介绍 2432872
邀请新用户注册赠送积分活动 2261686