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Electrochemically activated nickel-cobalt double hydroxide for aqueous ammonium-zinc hybrid battery

Nano Research 2023年第2期16卷 2495-2501页

作者： Qing Pan Peng Hei Yu Song Jianming Meng Chang Liu Xiao-Xia Liu Department of Chemistry Northeastern UniversityShenyang 110819China National Frontiers Science Center for Industrial Intelligence and Systems Optimization Northeastern UniversityShenyang 110819China Key Laboratory of Data Analytics and Optimization for Smart Industry(Northeastern University) Ministry of EducationShenyang 110819China

Aqueous rechargeable ammonium-ion(NH^(4+))batteries(AAIBs)with ammonium ions as charge carriers possess many advantages,yet the relatively low discharge capacities(e.g.,nico double hydroxide(A-nico-DH)in neutral ammonium acetate electrolyte for the first time.The activation process extracts the interlayer anions(NO3from the host material,providing additional cation accommodation sites for charge storage.The introduced H vacancies in A-−)nico-DH could activate the O sites,leading to the enhanced cation adsorption capability for the electrode.Therefore,A-nico-DH exhibits a high discharge capacity of 280.6 mAh·g^(−1)at 0.72 A·g^(−1)with good rate capability.Spectroscopy studies suggest A-nico-DH experiences a NH4+/H+coinsertion mechanism.A NH4+-Zn hybrid cell is assembled using A-nico-DH as the cathode and Zn foil as the anode,respectively.The device delivers an energy density of 306 Wh·kg^(−1)at the power density of 745.8 W·kg^(−1)(based on the active mass of A-nico-DH).This work provides a new NH_(4)^(+)storage material and would push forward the development of aqueous NH4+-based batteries.

关键词： ni-co double hydroxide electrochemical activation charge storage mechanism high capacity ammonium-ion battery

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