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Flexible and Tailorable Na−CO2 Batteries Based on an All‐Solid‐State Polymer Electrolyte
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-10-11 , DOI: 10.1002/celc.201801018 Xingchao Wang 1, 2 , Xuejing Zhang 1 , Yong Lu 1 , Zhenhua Yan 1 , Zhanliang Tao 1 , Dianzeng Jia 2 , Jun Chen 1
ChemElectroChem ( IF 3.5 ) Pub Date : 2018-10-11 , DOI: 10.1002/celc.201801018 Xingchao Wang 1, 2 , Xuejing Zhang 1 , Yong Lu 1 , Zhenhua Yan 1 , Zhanliang Tao 1 , Dianzeng Jia 2 , Jun Chen 1
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Rechargeable Na< C‐>CO2 batteries coupling Na anodes with the greenhouse gas CO2 cathode are promising energy‐storage devices due to the high energy density, environmental friendliness and cost‐effectiveness. However, major challenges impeding the application of Na−CO2 batteries are safety concern regarding the leakage of flammable liquid electrolytes and the instability of the Na anodes. Herein, we construct all‐solid‐state flexible Na−CO2 batteries by designing an integrated structure built of a Na anode, poly(ethylene oxide)/NaClO4/SiO2 electrolyte and multiwall carbon nanotubes cathode. The batteries exhibit much improved safety and good cyclability (240 cycles with an overpotential increase of ∼0.4 V). Remarkably, we fabricated lab scale‐up integrated batteries (8×16 cm2), which display large capacity (450 mAh) and high energy density (173 Wh kg−1). Moreover, the integrated batteries show excellent bendability (≥1,000 times), foldability in individual shapes, as well as stable operation time (80 h) at bending states of 0° to 360°. Our work demonstrates a way to exploit flexible and safe solid‐state Na−CO2 batteries.
中文翻译：
基于全固态聚合物电解质的灵活且可定制的Na-CO2电池
将Na阳极与温室气体CO 2阴极耦合在一起的可充电Na <C-> CO 2电池由于具有高能量密度，环境友好性和成本效益而成为有前途的储能设备。但是，阻碍Na-CO 2电池应用的主要挑战是关于易燃液体电解质的泄漏和Na阳极的不稳定性的安全问题。本文中，我们通过设计由Na阳极，聚环氧乙烷/ NaClO 4 / SiO 2构成的集成结构，构造了全固态柔性Na-CO 2电池电解质和多壁碳纳米管阴极。电池具有更高的安全性和良好的可循环性（240个循环，过电势增加了约0.4 V）。值得注意的是，我们制造了实验室规模的集成电池（8×16 cm 2），该电池具有大容量（450 mAh）和高能量密度（173 Wh kg -1）。此外，集成电池在0°至360°的弯曲状态下表现出出色的可弯曲性（≥1,000倍），各种形状的可折叠性以及稳定的工作时间（80小时）。我们的工作演示了一种开发灵活，安全的固态Na-CO 2电池的方法。
更新日期：2018-10-11
中文翻译：
基于全固态聚合物电解质的灵活且可定制的Na-CO2电池
将Na阳极与温室气体CO 2阴极耦合在一起的可充电Na <C-> CO 2电池由于具有高能量密度，环境友好性和成本效益而成为有前途的储能设备。但是，阻碍Na-CO 2电池应用的主要挑战是关于易燃液体电解质的泄漏和Na阳极的不稳定性的安全问题。本文中，我们通过设计由Na阳极，聚环氧乙烷/ NaClO 4 / SiO 2构成的集成结构，构造了全固态柔性Na-CO 2电池电解质和多壁碳纳米管阴极。电池具有更高的安全性和良好的可循环性（240个循环，过电势增加了约0.4 V）。值得注意的是，我们制造了实验室规模的集成电池（8×16 cm 2），该电池具有大容量（450 mAh）和高能量密度（173 Wh kg -1）。此外，集成电池在0°至360°的弯曲状态下表现出出色的可弯曲性（≥1,000倍），各种形状的可折叠性以及稳定的工作时间（80小时）。我们的工作演示了一种开发灵活，安全的固态Na-CO 2电池的方法。
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