Oxygen-Deficient α-MnO2 Nanotube/Graphene/N, P Codoped Porous Carbon Composite Cathode To Achieve High-Performing Zinc-Ion Batteries

材料科学 石墨烯 复合数 化学工程 多孔性 碳纳米管 氧气 离子 超级电容器 碳纤维 阴极 析氧 纳米技术 电化学 无机化学 复合材料 电极 冶金 物理化学 量子力学 有机化学 化学 工程类 物理
作者
Hanfang Zhang,Yihe Zhang,Yanran Liu,Xiancheng Shi,Yingge Zhang,Liqi Bai,Qi Wang,Li Sun
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (32): 36668-36678 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acsami.2c09152
摘要

A major drawback of α-MnO2-based zinc-ion batteries (ZIBs) is the poor rate performance and short cycle life. Herein, an oxygen-deficient α-MnO2 nanotube (VO-α-MnO2)-integrated graphene (G) and N, P codoped cross-linked porous carbon nanosheet (CNPK) composite (VO-α-MnO2/CNPK/G) has been prepared for advanced ZIBs. The introduction of VO in MnO2 can decrease the value of the Gibbs free energy of Zn2+ adsorption near VO (ca. -0.73 eV) to the thermal neutral value. The thermal neutral value demonstrates that the Zn2+ adsorption/desorption process on VO-α-MnO2 is more reversible than that on α-MnO2. The as-made Zn/VO-α-MnO2 battery is able to deliver a large capacity of 305.0 mAh g-1 and high energy density up to 408.5 Wh kg-1. The good energy storage properties can be attributed to VO. Additionally, the VO-α-MnO2/CNPK/G composite possesses the structure of nanotube arrays, which results from the vertical growth of α-MnO2 nanotubes on CNPK. This unique array structure helps to realize fast ion/electron transfer and stable microstructure. The electrochemical performance of VO-α-MnO2 has been comprehensively improved by compositing with G and CNPK. The VO-α-MnO2/CNPK/G can achieve capacity up to 405.2 mAh g-1, energy density of 542.2 Wh kg-1, and long cycle life (80% capacity retention after 2000 cycles).
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小事完成签到 ,获得积分10
2秒前
kryptonite完成签到 ,获得积分10
3秒前
Johnlian完成签到 ,获得积分10
3秒前
松柏完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
luqong完成签到,获得积分0
8秒前
stinkyfish完成签到,获得积分10
11秒前
李林发布了新的文献求助10
11秒前
佳期如梦完成签到 ,获得积分10
12秒前
啤酒牛牛完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
ESC惠子子子子子完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
北过居庸完成签到,获得积分10
17秒前
三年三班三井寿完成签到,获得积分10
22秒前
可爱小天才完成签到 ,获得积分10
23秒前
湛湛完成签到,获得积分10
25秒前
河鲸完成签到 ,获得积分10
26秒前
wulin314完成签到,获得积分10
31秒前
Jeson完成签到,获得积分10
32秒前
贤惠的老黑完成签到 ,获得积分10
36秒前
顾难摧完成签到 ,获得积分10
37秒前
干净柏柳完成签到 ,获得积分10
39秒前
慕青应助李林采纳,获得10
45秒前
开始游戏55完成签到 ,获得积分10
46秒前
追寻夏烟完成签到 ,获得积分10
49秒前
快乐的小木虫完成签到,获得积分10
55秒前
Tin完成签到,获得积分10
56秒前
涂涂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chenlihuan完成签到,获得积分10
1分钟前
zhaoxiaonuan完成签到,获得积分10
1分钟前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火星仙人掌完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小郭完成签到,获得积分10
1分钟前
哎呀呀完成签到,获得积分10
1分钟前
共享精神应助chenlihuan采纳,获得10
1分钟前
完美世界应助Cai采纳,获得10
1分钟前
可爱的大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
独行者完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
Plutonium Handbook 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 640
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 540
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
PBSM: Predictive Bi-Preference Stable Matching in Spatial Crowdsourcing 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4118729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3657356
关于积分的说明 11577236
捐赠科研通 3359211
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1845738
邀请新用户注册赠送积分活动 910829
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 827082