Iniciando MoO3 Hexagonal para Armazenamento Super Estável e Rápido de NH4+ Baseado na Química de Ligações Hidrogênio

Íons de amônio não metálicos (NH4+) são aplicados como portadores de carga para baterias aquosas, onde o MoO3 hexagonal é inicialmente investigado como um candidato a ânodo para o armazenamento de NH4+. A partir de resultados experimentais e calculados de primeiros princípios, a química da bateria avança com comportamentos reversíveis de construção-ruptura de ligações de hidrogênio entre NH4+ e as estruturas do eletrodo MoO3 canalizado, onde o mecanismo de amonização/desamonização é dominado por um comportamento pseudocapacitivo controlado por não difusão. Um desempenho eletroquímico excepcional do MoO3 para armazenamento de NH4+ é alcançado com 115 mAh g-1 a 1 C e consegue reter 32 mAh g-1 a 150 C. Além disso, apresenta notavelmente um desempenho cíclico ultra-longo e estável de até 100.000 ciclos com 94% de retenção de capacidade e alta densidade de potência de 4170 W kg-1 a 150 C. Quando acoplada a um cátodo análogo de azul da Prússia CuFe (PBA), a bateria de amônio completa pode fornecer uma densidade de energia decente de 21,3 Wh kg-1 e as resultantes baterias de amônio flexíveis em nível de dispositivo também são desenvolvidas pioneiramente para potenciais aplicações realistas.