Organic‐Inorganic Coupling Strategy: Clamp Effect to Capture Mg 2+ for Aqueous Magnesium Ion Capacitor

水溶液 联轴节(管道) 离子 化学 电容器 材料科学 生物物理学 冶金 电压 物理化学 生物 电气工程 有机化学 工程类
作者
Mudi Li,Yaxi Ding,Siwen Zhang,Minghui Liu,Jiazhuo Li,Ying Sun,Lingfeng Zhu,Hui Li,Zhi Gen Yu,Yong‐Wei Zhang,Hongge Pan,Bosi Yin,Tianyi Ma
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (52): e202412735-e202412735 被引量:18
标识
DOI:10.1002/anie.202412735
摘要

Abstract The rapid transport kinetics of divalent magnesium ions are crucial for achieving distinguished performance in aqueous magnesium‐ion battery‐based energy storage capacitors. However, the strong electrostatic interaction between Mg 2+ with double charges and the host material significantly restricts Mg 2+ diffusivity. In this study, a new composite material, EDA‐Mn 2 O 3, with double‐energy storage mechanisms comprising an organic phase (ethylenediamine, EDA) and an inorganic phase (manganese sesquioxide) was successfully synthesized via an organic–inorganic coupling strategy. Inorganic‐phase Mn 2 O 3 serves as a scaffold structure, enabling the stable and reversible intercalation/deintercalation of magnesium ions. The organic phase EDA adsorbed onto the surface of Mn 2 O 3 as an elastic matrix, works synergistically with Mn 2 O 3 , and utilizes bidentate chelating ligands to capture Mg 2+ . The robust coordination effect of terminal biprotonic amine in EDA enhances the structural diversity and specific capacity characteristics of the composite material, as further corroborated by density functional theory (DFT) calculations, ex situ XRD, XPS, and Raman spectroscopy. As expected, the EDA‐Mn 2 O 3 composite achieved an outstanding specific discharge capacity of 188.97 mAh/g at 0.1 A/g. Additionally, an aqueous magnesium ion capacitor with EDA‐Mn 2 O 3 serving as the cathode can reach 110.17 Wh/kg, which stands out among the aqueous magnesium ion capacitors that have been reported thus far. The abundant reversible redox sites are ensured by the strategic design concept based on the synergistic structure and composition advantages of organic and inorganic phases. This study aimed to explore the practical application value of organic‐inorganic composite electrodes with double‐energy storage mechanisms.
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
1秒前
无涯发布了新的文献求助10
1秒前
文艺映之发布了新的文献求助10
1秒前
红烧又发布了新的文献求助10
2秒前
花开半夏完成签到,获得积分10
3秒前
fbbggb发布了新的文献求助10
4秒前
大力诺言完成签到,获得积分10
4秒前
Rodeo发布了新的文献求助10
5秒前
花开半夏发布了新的文献求助10
6秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
7秒前
流苏完成签到,获得积分10
9秒前
隐形曼青应助石榴汁的书采纳,获得10
10秒前
铁妹儿完成签到 ,获得积分10
11秒前
JamesPei应助无涯采纳,获得10
11秒前
呵呵啊哈完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助linman采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
科研通AI6.3应助fbbggb采纳,获得10
14秒前
温暖小霸王完成签到,获得积分10
14秒前
乐乐应助DavidWebb采纳,获得30
18秒前
Nowind发布了新的文献求助10
18秒前
今夕何夕完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Ava应助我是坠吊的采纳,获得10
21秒前
zwh关闭了zwh文献求助
22秒前
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
24秒前
24秒前
rarity完成签到 ,获得积分10
24秒前
华仔应助Rodeo采纳,获得10
25秒前
SciGPT应助高高的蜗牛采纳,获得10
25秒前
25秒前
11发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
想毕业发布了新的文献求助700
27秒前
YW发布了新的文献求助10
27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
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
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
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7371654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8979329
关于积分的说明 19089952
捐赠科研通 7013593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225088
关于科研通互助平台的介绍 2388700
邀请新用户注册赠送积分活动 2205764