In Situ Construction of Hierarchical Nickel‐Cobalt Hydroxides Derived from Metal‐Organic Frameworks for High‐Performance Nickel‐Zinc Batteries

氢氧化物 材料科学 金属有机骨架 层状双氢氧化物 金属 原位 无机化学 化学 冶金 有机化学 吸附
作者
Yuxin Diao,Haijie Cao,Churui Zhang,Chuankun Zhang,Haichao Chen
出处
期刊:Chemsuschem [Wiley]
卷期号:18 (3): e202401612-e202401612 被引量:1
标识
DOI:10.1002/cssc.202401612
摘要

Abstract Rechargeable nickel‐zinc (Ni−Zn) batteries hold great promise for large‐scale applications due to their relatively high voltage, cost‐efficient zinc anode, and good safety. However, the commonly used cathode materials are susceptible to overcharging and experience irreversible capacity degradation, primarily as a result of low electrical conductivity and substantial limitations in volume‐constrained proton diffusion. Here, we present a robust methodology for synthesizing hierarchical nickel‐cobalt (Ni−Co) hydroxides characterized by hollow interiors and interconnected nanosheet shells with the help of in situ formed metal‐organic frameworks (MOFs). The templating effect of the MOF induced the hierarchical structure, while the chemical etching of MOFs by Ni 2+ ions resulted in a hollow structure, thereby enhancing the surface area. Theoretical calculations suggested that incorporation of cobalt reduces the band gap, thereby improving electronic conductivity, and lowered the deprotonation energy, which mitigated overcharge issues. These advantages conferred improved specific capacity, rate capability, and cyclic stability to the Ni−Co hydroxide. The Ni−Zn cell delivered specific energy values of 338 Wh kg −1 at 1.62 kW kg −1 and 142 Wh kg −1 at 29.89 kW kg −1 . Our investigations undercoreed the critical role of MOFs as intermediates in the preparation of multi‐component hydroxide and the construction of hiearchical structures to achieve superior performance.
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
小高发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
laolaolao发布了新的文献求助10
2秒前
hobowei完成签到 ,获得积分10
4秒前
bkagyin应助无限尔容采纳,获得10
4秒前
5秒前
wyyyyyyyy发布了新的文献求助10
5秒前
顺利的海冬完成签到,获得积分10
6秒前
无花果应助唐建川采纳,获得10
7秒前
爆米花应助ATX采纳,获得10
8秒前
风一样的我完成签到 ,获得积分0
8秒前
无糖零脂发布了新的文献求助10
8秒前
核桃发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
露营完成签到,获得积分10
11秒前
_蝴蝶小姐发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
CodeCraft应助wyyyyyyyy采纳,获得10
15秒前
h3sitate发布了新的文献求助10
15秒前
小蚂蚁发布了新的文献求助10
16秒前
kehe!发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
大气世平发布了新的文献求助10
18秒前
无花果应助晚秋采纳,获得30
19秒前
20秒前
22秒前
Binbin完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
24秒前
Asou发布了新的文献求助10
25秒前
Copyright应助Bin_Liu采纳,获得10
26秒前
李健的小迷弟应助kehe!采纳,获得10
27秒前
科目三应助yy采纳,获得10
27秒前
小超发布了新的文献求助10
27秒前
繁花发布了新的文献求助10
27秒前
6666发布了新的文献求助10
28秒前
天冷记得穿秋裤完成签到,获得积分20
29秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7292493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911547
关于积分的说明 18865078
捐赠科研通 6959648
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209667
关于科研通互助平台的介绍 2379132
邀请新用户注册赠送积分活动 2185578