《AEM》基于石墨烯气凝胶的超快超长寿命可充电锌电池

本文报道了一种由接枝到石墨烯气凝胶 (ZMG) 负极上的混合 ZnCO 3 MnCO 3和纳米管硫化 Ni—Co—Fe 层状双氢氧化物 (LDHS) 正极组成的水系 Zn 超级电池。碱性 ZMG││LDHS 超级电池提供出色的容量和出色的倍率能力(356 mA h g -1阴极(89 mA h g-1总质量) 在 12 A g -1;108 mA h g -1阴极,300 A g -1),极高的比能量和功率(568 W h kg -1阴极或15.8 mW h cm -3,429 kW kg -1阴极或11.9 W cm -3),以及高输出电压(1.8 V)。由于采用电化学脉冲驱动的再生机制,该器件还表现出前所未有的循环稳定性(在 100% 的放电深度下循环 17,000 次后容量保持率为 99.2%)

尽管水系可充电锌基电池成本低、安全、环境友好和固有的不易燃特性,但由于其库仑效率低和锌基阳极上臭名昭著的枝晶生长,以及正极的快速容量衰减。本文报道了一种由接枝到石墨烯气凝胶 (ZMG) 负极上的混合 ZnCO 3 MnCO 3和纳米管硫化 Ni—Co—Fe 层状双氢氧化物 (LDHS) 正极组成的水系 Zn 超级电池。碱性 ZMG││LDHS 超级电池提供出色的容量和出色的倍率能力(356 mA h g -1阴极(89 mA h g-1总质量) 在 12 A g -1;108 mA h g -1阴极,300 A g -1),极高的比能量和功率(568 W h kg -1阴极或15.8 mW h cm -3,429 kW kg -1阴极或11.9 W cm -3),以及高输出电压(1.8 V)。由于采用电化学脉冲驱动的再生机制,该器件还表现出前所未有的循环稳定性(在 100% 的放电深度下循环 17,000 次后容量保持率为 99.2%)

图文简介

《AEM》基于石墨烯气凝胶的超快超长寿命可充电锌电池

ZMG||LDHS超级电池的示意图和工作原理。

《AEM》基于石墨烯气凝胶的超快超长寿命可充电锌电池

ZMG纳米复合材料的结构和形态表征。

《AEM》基于石墨烯气凝胶的超快超长寿命可充电锌电池

3E 电池装置中负极的电化学研究。

《AEM》基于石墨烯气凝胶的超快超长寿命可充电锌电池

Zn||LDHS 器件的储能能力

论文信息

论文题目:Super-Fast and Super-Long-Life Rechargeable Zinc Battery

通讯作者:ichard B. Kaner, Mir F. Mousavi

通讯单位:加州大学 (UCLA) 化学与生物化学系和加州纳米系统研究所,Tarbiat Modares 大学基础科学学院化学系

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