Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Dual polymer engineering enables high-performance 3D printed Zn-organic battery cathodes

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F22%3APU147071" target="_blank" >RIV/00216305:26620/22:PU147071 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940722001500?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940722001500?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.apmt.2022.101515" target="_blank" >10.1016/j.apmt.2022.101515</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Dual polymer engineering enables high-performance 3D printed Zn-organic battery cathodes

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Fused deposition modeling (FDM) 3D-printed one-dimensional (1D) carbon materials show great potential as skeletons for newly emerged aqueous Zn-organic batteries due to their well-entangled conductive networks and design flexibility in on-demand fabrication. However, (i) the insulating character of commonly used thermoplastic polymers in FDM 3D printing and (ii) the incompatibility between organic cathodes and cost-efficient aqueous mild electrolytes present a stumbling block for the current development of FDM 3D-printed Zn-organic batteries. Targeting these two aspects, this work proposes a dual-polymer-engineered cathode for high-performance Zn2+ storage. The engineering consists of (i) a crystallinity engineering of insulating poly(lactic acid) (PLA) in 3D-printed carbon frameworks to confine the nanocarbon accommodation space to form a more compact conductive network, and (ii) a protonation engineering of polyaniline (PANI) by in situ introduction of polyacrylic acid (PAA) during electrodeposition process to construct an internal proton reservoir for reversible redox reactions of PANI. Such dual-polymer-engineered cathode (3D@PANI-PAA) presents a reversible capacity of 214.6 mAh g−1 at 0.4 A g−1, good rate performance (117.2 mAh g−1 at 3.2 A g−1), and much improved cycling stability over 1000 cycles (78.1% capacity retention). This combined approach delivers new concepts to construct reliable aqueous Zn-organic batteries and enlarges the FDM 3D printing for electrochemical energy storage applications.

  • Název v anglickém jazyce

    Dual polymer engineering enables high-performance 3D printed Zn-organic battery cathodes

  • Popis výsledku anglicky

    Fused deposition modeling (FDM) 3D-printed one-dimensional (1D) carbon materials show great potential as skeletons for newly emerged aqueous Zn-organic batteries due to their well-entangled conductive networks and design flexibility in on-demand fabrication. However, (i) the insulating character of commonly used thermoplastic polymers in FDM 3D printing and (ii) the incompatibility between organic cathodes and cost-efficient aqueous mild electrolytes present a stumbling block for the current development of FDM 3D-printed Zn-organic batteries. Targeting these two aspects, this work proposes a dual-polymer-engineered cathode for high-performance Zn2+ storage. The engineering consists of (i) a crystallinity engineering of insulating poly(lactic acid) (PLA) in 3D-printed carbon frameworks to confine the nanocarbon accommodation space to form a more compact conductive network, and (ii) a protonation engineering of polyaniline (PANI) by in situ introduction of polyacrylic acid (PAA) during electrodeposition process to construct an internal proton reservoir for reversible redox reactions of PANI. Such dual-polymer-engineered cathode (3D@PANI-PAA) presents a reversible capacity of 214.6 mAh g−1 at 0.4 A g−1, good rate performance (117.2 mAh g−1 at 3.2 A g−1), and much improved cycling stability over 1000 cycles (78.1% capacity retention). This combined approach delivers new concepts to construct reliable aqueous Zn-organic batteries and enlarges the FDM 3D printing for electrochemical energy storage applications.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2022

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Applied Materials Today

  • ISSN

    2352-9407

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    28

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

    „101515“-„“

  • Kód UT WoS článku

    000976602100001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85131098124