末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

周江教授AM:通過低氫親和力和強鍵合實現長壽命電解Zn//MnO2電池的高質子抗性Zn-Pb負極

周江教授AM:通過低氫親和力和強鍵合實現長壽命電解Zn//MnO2電池的高質子抗性Zn-Pb負極
高能電解Zn//MnO2電池顯示出電網規模儲能的潛力,但酸性電解質引起的嚴重析氫腐蝕(HEC)會導致耐久性下降。
周江教授AM:通過低氫親和力和強鍵合實現長壽命電解Zn//MnO2電池的高質子抗性Zn-Pb負極
在此,中南大學周江教授團隊通過簡單的置換反應在Zn負極上構建了高度抗質子的含Pb(Pb和Pb(OH)2)界面(Zn@Pb),在H2SO4腐蝕后將進一步原位形成PbSO4。含Pb界面阻止了H+與Zn的接觸,這大大削弱了Zn基底上的HEC。隨后,通過在硫酸鹽基電解液中引入Pb(CH3COO)2(Pb(OAc)2)添加劑(表示為Zn@Pb-Ad),Zn@Pb的電鍍/剝離可逆性得到增強。
Pb(OAc)2添加劑與SO42-沉淀為PbSO4,釋放出的微量Pb2+,其可在Zn鍍層上沉積Pb層,在整個循環過程中提高了HCE抗性。同時,抗質子機理被揭示為Pb和PbSO4對H+的低親和力,以及Pb-Zn和Pb-Pb之間的強鍵合,這提高了HER過電位和H+腐蝕能壘。
周江教授AM:通過低氫親和力和強鍵合實現長壽命電解Zn//MnO2電池的高質子抗性Zn-Pb負極
圖1. Zn@Pb負極制備、表征及其抗腐蝕性測試
總之,本文提出了一種穩定Zn負極的全方位保護策略,并從理論和實驗上證明了Pb和PbSO4對H+的低親和力以及Pb-Zn或Pb-Pb之間的強鍵合是提高Zn負極質子抗性的關鍵因素,從而降低了HER催化活性,增加了H+腐蝕的能壘。因此,一方面,原位構建的含鉛界面具有高質子電阻,阻止了H+與Zn襯底的接觸。另一方面,Pb(OAc)2添加劑與SO42-反應生成PbSO4,釋放出痕量Pb2+,激活Pb電鍍/剝離,并在Zn鍍層上構建Pb層,從而抑制循環過程中的HEC,提高Zn電鍍/剝離的可逆性。基于含鉛界面和Pb(OAc)2添加劑的多重保護,Zn@Pb-Ad//MnO2電池在含0.2 M和0.1 M H2SO4的酸性電解質中分別表現出630和795 h的優異耐用性和99%的能量密度保持率。
此外,放大的Zn@Pb-Ad//MnO2電池(1000 mA h)具有850 h的優異循環穩定性和超過1.9 V的高輸出電壓。本研究工作實現了酸性電解Zn//MnO2電池在長循環壽命、無膜、高鋅利用率方面的突破,為高能、耐用的Zn電池在大規模儲能領域的應用提供了契機。
周江教授AM:通過低氫親和力和強鍵合實現長壽命電解Zn//MnO2電池的高質子抗性Zn-Pb負極
圖2. Zn對稱和非對稱電池的電化學性能
Achieving Highly Proton-Resistant Zn-Pb Anode through Low Hydrogen Affinity and Strong Bonding for Long-Life Electrolytic Zn//MnO2 Battery,Advanced Materials?2023 DOI:?10.1002/adma.202300577

原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/05/e89572fbb1/

(0)

相關推薦

主站蜘蛛池模板: 富川| 盐亭县| 白沙| 郯城县| 和林格尔县| 呼和浩特市| 厦门市| 东阳市| 巴南区| 哈尔滨市| 湖北省| 巩留县| 苏尼特左旗| 亚东县| 西青区| 安达市| 绥芬河市| 泰兴市| 卢湾区| 阿拉善盟| 文登市| 阳西县| 阿坝县| 新化县| 湟中县| 秦安县| 玛沁县| 宁远县| 蒙山县| 广河县| 镇康县| 喜德县| 社旗县| 托里县| 华蓥市| 巍山| 宜丰县| 绥棱县| 刚察县| 洛宁县| 白山市|