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Super-Fast and Super-Long-Life Rechargeable Zinc Battery
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2022-09-18 , DOI: 10.1002/aenm.202202784 Navid Khodayar 1 , Abolhassan Noori 1 , Mohammad S. Rahmanifar 2 , Yasin Shabangoli 1 , Afshin Baghervand 1 , Maher F. El‐Kady 3 , Nasim Hassani 4 , Xueying Chang 3 , Mehdi Neek‐Amal 4, 5 , Richard B. Kaner 3, 6 , Mir F. Mousavi 1
Advanced Energy Materials ( IF 24.4 ) Pub Date : 2022-09-18 , DOI: 10.1002/aenm.202202784 Navid Khodayar 1 , Abolhassan Noori 1 , Mohammad S. Rahmanifar 2 , Yasin Shabangoli 1 , Afshin Baghervand 1 , Maher F. El‐Kady 3 , Nasim Hassani 4 , Xueying Chang 3 , Mehdi Neek‐Amal 4, 5 , Richard B. Kaner 3, 6 , Mir F. Mousavi 1
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Despite their low cost, safety, environmentally friendliness, and intrinsic non-flammable nature, the widespread application of aqueous rechargeable zinc-based batteries has been held back by their low coulombic efficiency and the notorious dendritic growth at the zinc-based anodes, along with the fast capacity fading of the cathodes. Herein, an aqueous Zn superbattery that consists of a mixed ZnCO3 MnCO3 grafted onto a graphene aerogel (ZMG) negative electrode and a nanotubular sulfidated NiCoFe layered double hydroxide (LDHS) positive electrode is reported. The alkaline ZMG││LDHS superbattery delivers an excellent capacity and a superb rate capability (356 mA h g−1cathode (89 mA h g−1total mass) at 12 A g−1; 108 mA h g−1cathode at 300 A g−1), extremely high specific energy and power (568 W h kg−1cathode or 15.8 mW h cm−3, 429 kW kg−1cathode or 11.9 W cm−3), along with a high output voltage (1.8 V). The device also exhibits unprecedented cycling stability (99.2% capacity retention after 17,000 cycles at 100% depth of discharge) thanks to an electrochemical pulse-driven regenerative mechanism.
中文翻译：
超快速超长寿命充电锌电池
尽管具有低成本、安全性、环境友好性和固有的不易燃性，但水系可充电锌基电池的广泛应用一直受到其低库仑效率和锌基阳极臭名昭著的树枝状生长的阻碍，以及阴极的快速容量衰减。在此，报道了一种水性锌超级电池，它由接枝到石墨烯气凝胶 (ZMG) 负极上的混合 ZnCO 3 MnCO 3和纳米管状硫化 Ni Co Fe 层状双氢氧化物 (LDHS) 正极组成。碱性 ZMG││LDHS 超级电池具有出色的容量和出色的倍率性能（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阴极在 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)。得益于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% 放电深度下循环 17,000 次后容量保持率为 99.2%）。
更新日期：2022-09-18
中文翻译：
超快速超长寿命充电锌电池
尽管具有低成本、安全性、环境友好性和固有的不易燃性，但水系可充电锌基电池的广泛应用一直受到其低库仑效率和锌基阳极臭名昭著的树枝状生长的阻碍，以及阴极的快速容量衰减。在此，报道了一种水性锌超级电池，它由接枝到石墨烯气凝胶 (ZMG) 负极上的混合 ZnCO 3 MnCO 3和纳米管状硫化 Ni Co Fe 层状双氢氧化物 (LDHS) 正极组成。碱性 ZMG││LDHS 超级电池具有出色的容量和出色的倍率性能（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阴极在 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)。得益于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% 放电深度下循环 17,000 次后容量保持率为 99.2%）。
京公网安备 11010802027423号