Enhancing Zn‐Ion Battery Performances With Hydrogel Electrolytes: Synergistic Use of Mn‐Vanadate Positive and Metal–Organic Framework‐Derived CuO Negative Electrodes

介电谱 法拉第效率 材料科学 化学工程 功率密度 循环伏安法 电化学 电极 电池(电) 离子电导率 纳米技术 X射线光电子能谱 电压 储能 超级电容器 电容 电流密度 铜 分离器(采油) 分析化学(期刊) 电阻抗 电化学窗口 能量密度 离子键合 极化(电化学)
作者
Apurba Maiti,Subhrajyoti Debnath,Nandini Barman,Pulak Pradhan,Arijit Dey,Pappu Naskar,Sourav Laha,Anjan Banerjee
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1002/ente.202501982
摘要

This study explores the enhanced performance of Zn‐ion batteries using a SiO 2 /ZnSO 4 ‐based hydrogel electrolyte, compared with conventional absorbend glass mat (AGM) separator systems. The full cell employs Mn‐vanadate (MnVO) as the positive and metal–organic framework (MOF)‐derived copper oxides (CuO) as the negative electrodes. Mn‐doping stabilizes the vanadate layers and accelerates Zn 2+ diffusion, while the one‐dimensional channels in MOF‐derived CuO promote efficient Zn 2+ intercalation/deintercalation. Cyclic voltammetry indicates a diffusion‐controlled Faradaic mechanism for both electrodes, and impedance spectroscopy confirms high ionic diffusivity and electronic conductivity. Electrochemical measurements highlight excellent specific capacity and rate capability, validating the MnVO//CuO couple for practical applications. The 1.5 V gel‐based prismatic cell surpasses the 1.2 V AGM‐based pouch cell by offering a wider voltage window and reduced water loss. It delivers a specific capacity of 165 mAh g‐1 (@100 mA g −1 ), along with an energy density of 198 Wh kg‐1 (@20 W kg −1 ) and a power density of 616 W kg −1 (@178 Wh kg −1 ). Both the 1.2 pouch and 1.5 V prismatic cells were cycled 250 times at 500 mA g −1 , with capacity retentions of nearly 70% and 85%, respectively, and close to 99% Coulombic efficiency. Scalability, low cost, and environmental safety make MnVO//CuO chemistry a strong candidate for grid‐scale storage.
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
刚刚
KK发布了新的文献求助10
1秒前
紧张的秋完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Br发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
昵称发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
hsp完成签到,获得积分10
5秒前
万能图书馆的应助被ihtw采纳,获得10
6秒前
培酱完成签到 ,获得积分10
6秒前
FashionBoy的应助被旺仔小馒头采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
WangYaNan完成签到,获得积分10
8秒前
zjw发布了新的文献求助10
8秒前
付辛博boo发布了新的文献求助10
8秒前
xc完成签到,获得积分10
8秒前
思源的应助被昌升采纳,获得10
9秒前
10秒前
lyx关闭了lyx的文献求助
10秒前
芬芬发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
等等完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
adasda发布了新的文献求助10
11秒前
ybheart发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
NexusExplorer的应助被天真的千柔采纳,获得10
12秒前
lant完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
满意的大树完成签到,获得积分10
12秒前
可是猫撒娇鬼精灵完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
adasda发布了新的文献求助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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8078707
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495791
关于积分的说明 21390271
捐赠科研通 7647087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400730
关于科研通互助平台的介绍 2530149
邀请新用户注册赠送积分活动 2439461