3D‐Printed Graded Electrode with Ultrahigh MnO2 Loading for Non‐Aqueous Electrochemical Energy Storage

材料科学 阴极 阳极 电解质 电极 电化学 储能 水溶液 化学工程 石墨烯 纳米技术 光电子学 复合材料 电气工程 功率(物理) 化学 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Dun Lin,Swetha Chandrasekaran,Jean‐Baptiste Forien,Xinzhe Xue,Anica Pinongcos,Emma Coester,Marcus A. Worsley,Yat Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (20) 被引量:37
标识
DOI:10.1002/aenm.202300408
摘要

Abstract Electrolytic manganese dioxide is one of the promising cathode candidates for electrochemical energy storage devices due to its high redox capacity and ease of synthesis. Yet, high‐loading MnO 2 often suffers from sluggish reaction kinetics, especially in non‐aqueous electrolytes. The non‐uniform deposition of MnO 2 on a porous current collectors also makes it difficult to fully utilize the active materials at high mass loading. Here, a 3D printed graded graphene aerogel (3D GA) that contains sparsely separated exterior ligaments is developed to create large open channels for mass transport as well as densely arranged interior ligaments providing large ion‐accessible active surface. The unique structural design homogenizes the thickness of electro deposited MnO 2 even at an ultrahigh mass loading of ≈70 mg cm −2 . The electrode achieves a remarkable volumetric capacity of 29.1 mA h cm −3 in the non‐aqueous electrolyte. A Li‐ion hybrid capacitor device assembled with a graded 3D GA/MnO 2 cathode and graded 3D GA/VO x anode exhibits a wide voltage window of 0–4 V and a superior volumetric energy density of 20.2 W h L −1 . The findings offer guidance on 3D printed electrode design for supporting ultrahigh loading of active materials and developments of high energy density energy storage devices.
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
麻婆肉丝完成签到,获得积分10
刚刚
张顺发布了新的文献求助10
1秒前
ycx发布了新的文献求助100
1秒前
完美世界应助蛋挞采纳,获得10
2秒前
小铭完成签到,获得积分10
2秒前
cvqzb发布了新的文献求助10
2秒前
yukang完成签到,获得积分0
3秒前
玪洺发布了新的文献求助10
3秒前
小二郎应助甜美乘云采纳,获得10
3秒前
尤野完成签到,获得积分10
4秒前
隐形曼青应助yfy采纳,获得10
4秒前
兰是一个信仰完成签到,获得积分10
4秒前
FashionBoy应助Lu丶L采纳,获得10
5秒前
xxx发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
de发布了新的文献求助20
7秒前
Gao发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
汉堡包应助槿之采纳,获得10
8秒前
NexusExplorer应助Jeremy采纳,获得10
9秒前
哲哲完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
May完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助现代听枫采纳,获得10
10秒前
椰子饼完成签到 ,获得积分10
10秒前
ding应助多吃青菜采纳,获得10
10秒前
10秒前
852应助多吃青菜采纳,获得10
10秒前
10秒前
Orange应助多吃青菜采纳,获得10
10秒前
情怀应助zyl采纳,获得10
11秒前
Garland完成签到,获得积分10
11秒前
勤恳的铲丝完成签到,获得积分20
11秒前
orixero应助网线采纳,获得10
11秒前
迁湾完成签到,获得积分10
12秒前
Cheery发布了新的文献求助10
13秒前
张颖完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
寂寞的羽毛完成签到,获得积分10
13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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7734772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9285049
关于积分的说明 20168819
捐赠科研通 7312726
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304770
关于科研通互助平台的介绍 2457353
邀请新用户注册赠送积分活动 2314119