Zeolitic Imidazolate Framework-67-Derived Co3O4/α-MnO2 Composite as an Efficient Cathode for Aqueous Zinc-Ion Batteries

阴极 水溶液 材料科学 沸石咪唑盐骨架 复合数 离子 咪唑酯 无机化学 化学工程 金属有机骨架 化学 吸附 冶金 物理化学 复合材料 有机化学 工程类
作者
Abhas Anand,Ram Dixit,Anil Verma,Suddhasatwa Basu
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:38 (14): 13365-13378 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.4c01252
摘要

Co3O4/α-MnO2 composite was prepared as an efficient cathode host for zinc-ion battery (ZIB) application by utilizing a cobalt-based zeolitic imidazolate framework (ZIF-67) template. α-MnO2 nanorods with an open end served as foreign particles that introduced structural inhomogeneity, thereby facilitating the process of heterogeneous nucleation of ZIF-67 crystals to form Co3O4/α-MnO2 composite. CR-2032 coin cell configuration was used to evaluate the electrochemical performance of the Zn//Co3O4/α-MnO2 battery in an electrolyte mixture containing 2 M ZnSO4 and 0.1 M MnSO4 aqueous solution. The battery delivered 243.51 and 140.2 mAh·g–1 of initial discharge capacities at C-rates of 0.4 and 4 C, respectively (1 C = 248.67 mA·g–1). The cycling performance tests for 300 cycles were performed at different values of C-rate, namely, 0.4, 1.2, 2, and 4 C, with discharge capacity retentions of 88.88, 86.16, 90.78, and 100.39%, respectively. Moreover, the long-term cycling test at 4 C for the assembled Zn//Co3O4/α-MnO2 battery showed a high discharge capacity retention of 90.59% after 2000 galvanostatic charge–discharge cycles with nearly 100% Coulombic efficiency. The present work also provided the calculation of the Zn2+ diffusion coefficient using the cyclic voltammetry technique, with the calculated values of Zn2+ diffusivity in the order of 10–9 cm2·s–1. Furthermore, the viability of the Zn//Co3O4/α-MnO2 battery for practical implementation was also examined by self-discharge test, which showed ∼86.9% of open-circuit voltage retention over a period of 60 days. The present work paves the way for practical implementation of aqueous ZIBs using Co–Mn-based cathodes.
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
CodeCraft应助YZYXR采纳,获得10
刚刚
赘婿应助石狗西采纳,获得10
刚刚
1秒前
万能图书馆应助zzzz采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
李健应助袁心同采纳,获得30
3秒前
4秒前
谭谭谭发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
洗风发布了新的文献求助10
8秒前
ghtsmile给ghtsmile的求助进行了留言
8秒前
啊萍发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
熊小宝爱干饭完成签到,获得积分10
9秒前
蜂蜜完成签到,获得积分10
9秒前
wzmiao完成签到,获得积分10
9秒前
yyyyy发布了新的文献求助10
10秒前
als88发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
勤劳的晟睿完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助哇哈哈哈采纳,获得10
12秒前
13秒前
Akim应助千倾采纳,获得10
13秒前
蓬荜生辉完成签到,获得积分10
13秒前
Mary完成签到,获得积分10
13秒前
石狗西发布了新的文献求助10
13秒前
哈哈发布了新的文献求助10
13秒前
sunshine发布了新的文献求助10
14秒前
慕青应助耳鼻喉不发言采纳,获得10
14秒前
周星星完成签到,获得积分10
14秒前
琪琪发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2应助peppa采纳,获得10
16秒前
燕小丙发布了新的文献求助10
16秒前
个性冰海完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7352806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963941
关于积分的说明 19043837
捐赠科研通 7001698
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221634
关于科研通互助平台的介绍 2386065
邀请新用户注册赠送积分活动 2202106