2D V2O5 nanosheets as a binder-free high-energy cathode for ultrafast aqueous and flexible Zn-ion batteries

材料科学 阴极 水溶液 功率密度 X射线光电子能谱 化学工程 电池(电) 五氧化二铁 纳米技术 冶金 有机化学 电气工程 功率(物理) 工程类 物理 化学 量子力学
作者
Muhammad Sufyan Javed,Hang Lei,Zilong Wang,Botian Liu,Xiang Cai,Wenjie Mai
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:70: 104573-104573 被引量:295
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104573
摘要

Rechargeable aqueous Zn-ion batteries (ZIBs) are regarded as one of the most promising energy storage devices due to their intrinsic safety and the extensive stockpile of Zn. It is still challenging to prepare ultrafast flexible devices with high energy/power density and satisfactory stability. Herein, two-dimensional ultrathin vanadium pentoxide (V2O5) nanosheets grown directly on titanium (Ti) substrate (V2O5–Ti) are prepared as a novel flexible cathode with high energy density for ultrafast aqueous and flexible ZIBs. Benefiting from the merits of exposed active sites and increased electrical conductivity, our optimized V2O5–Ti cathode exhibits a remarkable discharge capacity of 503.1 mAh g−1 at 100 mA g−1 and long-term stability with 86% retention after over 700 cycles at 500 mA g−1 in the aqueous coin cell. The charge storage mechanism of this V2O5–Ti cathode is investigated by in-situ Raman spectroscopy, ex-situ X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. Remarkably, based on this flexible cathode, we designed an ultrafast and flexible quasi-solid-state zinc ion battery (f-V2O5–Ti//Zn), which can achieve the capacity of 377.5 mAh g−1 and energy density of 622 Wh kg−1 when charged at 4 A g−1 for less than 6 min. It also exhibits the power density of 6.4 kW kg−1 at an ultrahigh current density of 20 A g−1, which outperforms most previously reported aqueous/flexible ZIBs. As a result of superior performance, our ultrafast flexible quasi-solid-state ZIB is believed to be a promising candidate for flexible and wearable energy storage systems.
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
miaomiao完成签到 ,获得积分10
9秒前
lemongulf完成签到 ,获得积分10
12秒前
大知闲闲完成签到 ,获得积分10
13秒前
gyf完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
17秒前
Lu完成签到 ,获得积分10
18秒前
小鹿发布了新的文献求助10
24秒前
28秒前
Huibo完成签到,获得积分10
30秒前
38秒前
yorkin完成签到 ,获得积分10
39秒前
AllRightReserved完成签到 ,获得积分10
42秒前
siyuan完成签到,获得积分10
43秒前
Justtry完成签到,获得积分10
43秒前
顾城浪子完成签到,获得积分10
43秒前
RaynorHank发布了新的文献求助10
44秒前
布曲完成签到 ,获得积分10
47秒前
细心笑卉完成签到 ,获得积分10
47秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
红茸茸羊完成签到 ,获得积分10
50秒前
故意的书本完成签到 ,获得积分10
50秒前
RaynorHank完成签到,获得积分10
53秒前
Yynnn完成签到 ,获得积分10
53秒前
chun完成签到 ,获得积分10
56秒前
知犯何逆完成签到 ,获得积分10
58秒前
小鹿完成签到,获得积分20
1分钟前
一一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小伊001完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
felicity完成签到 ,获得积分10
1分钟前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
骄傲慕尼黑完成签到,获得积分10
1分钟前
个性惜蕊完成签到,获得积分10
1分钟前
风信子完成签到,获得积分10
1分钟前
小白完成签到,获得积分10
1分钟前
qq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
困困困完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
传播真理奋斗不息——中共中央编译局成立50周年纪念文集(1953—2003) 700
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
武汉作战 石川达三 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
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 3811747
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3356021
关于积分的说明 10379150
捐赠科研通 3072972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1688146
邀请新用户注册赠送积分活动 811860
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 766893