Achieving Synergetic Anion‐Cation Redox Chemistry in Freestanding Amorphous Vanadium Oxysulfide Cathodes toward Ultrafast and Stable Aqueous Zinc‐Ion Batteries

氧化还原 材料科学 阴极 无定形固体 水溶液 化学工程 电化学 无机化学 纳米技术 电极 化学 物理化学 结晶学 冶金 工程类
作者
Rui Pan,Fuhan Cui,Anqi Zheng,Guoju Zhang,Zhenjing Jiang,Yuwei Xiong,Lei Wei,Qichong Zhang,Litao Sun,Kuibo Yin
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (33) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/adfm.202300619
摘要

Abstract Flexible aqueous zinc‐ion batteries (AZIBs) with high safety and low cost hold great promise for potential applications in wearable electronics, but the strong electrostatic interaction between Zn 2+ and crystalline structures, and the traditional cathodes with single cationic redox center remain stumbling blocks to developing high‐performance AZIBs. Herein, freestanding amorphous vanadium oxysulfide (AVSO) cathodes with abundant defects and auxiliary anionic redox centers are developed via in situ anodic oxidation strategy. The well‐designed amorphous AVSO cathodes demonstrate numerous Zn 2+ isotropic pathways and rapid reaction kinetics, performing a high reversible capacity of 538.7 mAhg ‐1 and high‐rate capability (237.8 mAhg ‐1 @40Ag ‐1 ). Experimental results and theoretical simulations reveal that vanadium cations serve as the main redox centers while sulfur anions in AVSO cathode as the supporting redox centers to compensate local electron‐transfer ability of active sites. Significantly, the amorphous structure with sulfur chemistry can tolerate volumetric change upon Zn 2+ /H + insertion and weaken electrostatic interaction between Zn 2+ and host materials. Consequently, the AVSO composites display alleviated structural degradation and exceptional long‐term cyclability (89.8% retention after 20 000 cycles at 40 Ag ‐1 ). This work can be generally extended to various freestanding amorphous cathode materials of multiple redox reactions, inspiring development of designing ultrafast and long‐life wearable AZIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
无支祁完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wanglihui发布了新的文献求助10
2秒前
害羞的聪健完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
xxx发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
郝幻嫣完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
冷艳晓丝完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
满意宛筠发布了新的文献求助10
10秒前
成事在人307完成签到,获得积分10
11秒前
Echo发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI2S应助mogen采纳,获得10
11秒前
orixero应助科研小白采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
哦啦啦发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
20秒前
77发布了新的文献求助10
20秒前
烟花应助carrieschen采纳,获得10
21秒前
21秒前
一枪入魂完成签到,获得积分10
24秒前
薅住科研的头发完成签到,获得积分10
24秒前
哦啦啦完成签到,获得积分10
25秒前
科研小白发布了新的文献求助10
25秒前
温暖发布了新的文献求助10
26秒前
暗语完成签到,获得积分20
27秒前
28秒前
29秒前
小马甲应助江宿采纳,获得10
30秒前
30秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Images that translate 500
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
《続天台宗全書・史伝1 天台大師伝注釈類》 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3842873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3384852
关于积分的说明 10537856
捐赠科研通 3105474
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710311
邀请新用户注册赠送积分活动 823582
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774149