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Strongly Coupled NiCo2O4 Nanocrystals-MXene Hybrid through in-situ Ni/Co-F Bonds for Efficient Wearable Zn-Air Batteries.
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-08-20 , DOI: 10.1021/acsami.0c11185 Hang Lei 1 , Shaozao Tan 1 , Lujie Ma 2 , Yizhe Liu 3 , Yongyin Liang 2 , Muhammad Sufyan Javed 2 , Zilong Wang 2 , Zonglong Zhu 3 , Wenjie Mai 2
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2020-08-20 , DOI: 10.1021/acsami.0c11185 Hang Lei 1 , Shaozao Tan 1 , Lujie Ma 2 , Yizhe Liu 3 , Yongyin Liang 2 , Muhammad Sufyan Javed 2 , Zilong Wang 2 , Zonglong Zhu 3 , Wenjie Mai 2
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Recently, owing to the high energy density and excellent security, wearable Zn–air batteries (ZABs) have been known as one of the most prominent wearable energy storage devices. However, sluggish oxygen reaction kinetics of oxygen evolution reaction (OER) and oxygen reduction reaction (ORR) in the air-breathe cathode seriously has limited further practical applications. In this work, we synthesize a NiCo2O4 nanocrystal/MXene hybrid with strong Ni/Co–F bonds. The prepared MXene-based hybrid composites show remarkable ORR and OER electrocatalytic activity, which results in the fabricated solid-state ZAB device to achieve an open-circuit voltage of 1.40 V, peak power density of 55.1 mW cm–2, and energy efficiency of 66.1% at 1.0 mA cm–2; to the best of our knowledge, this is the record performance among all reported flexible ZABs with MXene-based air cathodes and comparable with some noble metal catalysts. Moreover, even after cutting and suturing, our flexible solid-state ZAB devices are tailorable with high rate of performance.
中文翻译：
通过原位Ni / Co-F键将NiCo2O4纳米晶与MXene强耦合，以形成高效可穿戴的Zn-空气电池。
近年来，由于高能量密度和出色的安全性，可穿戴式锌空气电池（ZAB）被公认为最杰出的可穿戴式能量存储设备之一。然而，空气呼吸阴极中的析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）的缓慢的氧反应动力学严重限制了进一步的实际应用。在这项工作中，我们合成了具有强Ni / Co-F键的NiCo 2 O 4纳米晶体/ MXene杂化物。所制备的基于MXene的杂化复合材料显示出显着的ORR和OER电催化活性，这使得所制得的固态ZAB器件实现了1.40 V的开路电压，55.1 mW cm -2的峰值功率密度以及1.0 mA厘米时为66.1％cm –2; 据我们所知，这是所有报告的具有MXene空气阴极的挠性ZAB的性能记录，可与某些贵金属催化剂媲美。此外，即使在切割和缝合后，我们的柔性固态ZAB设备也可以进行定制，并具有很高的性能。
更新日期：2020-10-07
中文翻译：
通过原位Ni / Co-F键将NiCo2O4纳米晶与MXene强耦合，以形成高效可穿戴的Zn-空气电池。
近年来，由于高能量密度和出色的安全性，可穿戴式锌空气电池（ZAB）被公认为最杰出的可穿戴式能量存储设备之一。然而，空气呼吸阴极中的析氧反应（OER）和氧还原反应（ORR）的缓慢的氧反应动力学严重限制了进一步的实际应用。在这项工作中，我们合成了具有强Ni / Co-F键的NiCo 2 O 4纳米晶体/ MXene杂化物。所制备的基于MXene的杂化复合材料显示出显着的ORR和OER电催化活性，这使得所制得的固态ZAB器件实现了1.40 V的开路电压，55.1 mW cm -2的峰值功率密度以及1.0 mA厘米时为66.1％cm –2; 据我们所知，这是所有报告的具有MXene空气阴极的挠性ZAB的性能记录，可与某些贵金属催化剂媲美。此外，即使在切割和缝合后，我们的柔性固态ZAB设备也可以进行定制，并具有很高的性能。
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