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”

Topological Insulator Bi2Te3 Anode for Aqueous Aluminum-Ion Batteries: Unveiling the Role of Hydronium Ions

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26620%2F26%3A0198741" target="_blank" >RIV/00216305:26620/26:0198741 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202507255" target="_blank" >https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202507255</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1002/advs.202507255" target="_blank" >10.1002/advs.202507255</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Topological Insulator Bi2Te3 Anode for Aqueous Aluminum-Ion Batteries: Unveiling the Role of Hydronium Ions

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The primary scientific challenge in advancing aqueous aluminum-ion batteries (AAIBs) is achieving reversible plating/stripping of the Al metal anode, limited by its low deposition potential (-1.667 V vs SHE) and surface passivation in the aqueous electrolyte. To address this issue, polypyrrole (PPy) decorated topological quantum insulator (Bi2Te3@PPy) is introduced as a novel anode in AAIBs. Benefiting from the interconnected PPy network and the gap-free metallic surface state of Bi2Te3, the Bi2Te3@PPy anode enables a remarkable discharge capacity of 438 mAh g-1 at a current rate of 0.5 A g-1. It also maintains a strong discharging plateau even at a higher current rate of 10 A g-1, outperforming most electrode materials reported so far for AAIBs. The role of the topological surface states of Bi2Te3 in enhancing the ion migration rate is validated by comparing its performance across various morphologies. Ex situ studies and computational analysis reveal that in aqueous systems, Al3+ is not the sole species responsible for charge storage. Instead, hydronium ions (H3O+) significantly contribute to storing the charges through intercalation into the crystal lattice. Overall, this study pioneers a new approach for developing advanced Al metal-free AAIBs and provides deeper insights into the charge storage mechanisms in aqueous electrolytes.

  • Název v anglickém jazyce

    Topological Insulator Bi2Te3 Anode for Aqueous Aluminum-Ion Batteries: Unveiling the Role of Hydronium Ions

  • Popis výsledku anglicky

    The primary scientific challenge in advancing aqueous aluminum-ion batteries (AAIBs) is achieving reversible plating/stripping of the Al metal anode, limited by its low deposition potential (-1.667 V vs SHE) and surface passivation in the aqueous electrolyte. To address this issue, polypyrrole (PPy) decorated topological quantum insulator (Bi2Te3@PPy) is introduced as a novel anode in AAIBs. Benefiting from the interconnected PPy network and the gap-free metallic surface state of Bi2Te3, the Bi2Te3@PPy anode enables a remarkable discharge capacity of 438 mAh g-1 at a current rate of 0.5 A g-1. It also maintains a strong discharging plateau even at a higher current rate of 10 A g-1, outperforming most electrode materials reported so far for AAIBs. The role of the topological surface states of Bi2Te3 in enhancing the ion migration rate is validated by comparing its performance across various morphologies. Ex situ studies and computational analysis reveal that in aqueous systems, Al3+ is not the sole species responsible for charge storage. Instead, hydronium ions (H3O+) significantly contribute to storing the charges through intercalation into the crystal lattice. Overall, this study pioneers a new approach for developing advanced Al metal-free AAIBs and provides deeper insights into the charge storage mechanisms in aqueous electrolytes.

Klasifikace

  • Druh

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

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    21000 - Nano-technology

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    O - Projekt operacniho programu

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Advanced Science

  • ISSN

  • e-ISSN

    2198-3844

  • Svazek periodika

    12

  • Číslo periodika v rámci svazku

    37

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    13

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001522862200001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105009851077