Fabrication of a 3D structure MnO2 electrode with high MnO2 mass loading as the cathode for high-performance aqueous zinc-ion batteries

阴极 材料科学 电化学 电极 微观结构 电池(电) 化学工程 复合材料 纳米技术 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理)
作者
Nantian Nie,Fuliang Wang,Wenhao Yao
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:472: 143423-143423 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.143423
摘要

Benefiting from the remarkable advantages (eco-friendly, cost-effective, and high safety) of rechargeable aqueous zinc-ion batteries (AZIBs), AZIBs are regarded as viable alternatives to traditional Lithium-ion batteries (LIBs). However, in prevailing research, the excellent electrochemical performance usually achieved by ultra-low active material loadings (e.g., <1 mg/cm²), which is far from the active material mass loading of commercial electrodes in practical (≥10 mg/cm²). Balancing superior properties with high mass loading has posed a challenge. To surmount this, an innovative method combined ultrasonic processing, freeze-drying, and 3D printing technologies is used to engineer a high MnO2 mass loading cathode for AZIBs (3D cathode). Notably, the grid structure of 3D cathode substantially augmenting the surface area for redox reactions during charge/discharge processes, which greatly enhanced the pseudo-capacitance process of cathode. Additionally, the uniform and stable microstructure exhibited the dual capability of expediting ion/electron transfer and sustaining the structural integrity throughout charge/discharge cycles. Consequently, the 3D cathode demonstrated superior comprehensive electrochemical properties at the MnO2 high mass loading of 10 mg/cm2 (138.7 mAh/g at 1 A/g, 87.4 mAh/g after 500 cycles, 82 % energy efficiency) and 15 mg/cm2 (113.3 mAh/g at 1 A/g, 56.3 mAh/g after 400 cycles, 81 % energy efficiency).
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
CodeCraft应助dongli6536采纳,获得10
1秒前
2秒前
领导范儿应助Ray采纳,获得10
3秒前
不朽丶哀默完成签到,获得积分10
4秒前
天天快乐应助倒头就睡采纳,获得10
4秒前
Aoia完成签到,获得积分10
5秒前
taeyeon完成签到,获得积分10
6秒前
WYBZD发布了新的文献求助10
8秒前
kermitds完成签到 ,获得积分10
9秒前
大卫戴完成签到 ,获得积分10
9秒前
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
11秒前
111完成签到 ,获得积分10
11秒前
年123完成签到 ,获得积分10
11秒前
倒头就睡完成签到,获得积分10
12秒前
路先生完成签到,获得积分10
12秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
12秒前
多多指教完成签到,获得积分10
12秒前
save完成签到,获得积分10
13秒前
Fyh19901116完成签到,获得积分10
14秒前
邢00完成签到 ,获得积分10
16秒前
ChrisYang完成签到,获得积分10
16秒前
zzj512682701完成签到,获得积分10
17秒前
wennyzh完成签到,获得积分10
19秒前
nicheng完成签到 ,获得积分0
21秒前
相宜完成签到,获得积分10
22秒前
龙在天涯完成签到,获得积分10
25秒前
和尘同光发布了新的文献求助30
26秒前
Lliu完成签到,获得积分10
27秒前
WYBZD完成签到,获得积分10
27秒前
开放的花卷完成签到 ,获得积分10
27秒前
TGU的小马同学完成签到 ,获得积分10
27秒前
不可思议的止血钳完成签到,获得积分10
27秒前
传统的衬衫完成签到 ,获得积分10
28秒前
lindoudou完成签到,获得积分10
33秒前
杨丽完成签到,获得积分10
35秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
38秒前
负责的手套完成签到 ,获得积分10
39秒前
金发光发布了新的文献求助10
39秒前
淡淡的靖完成签到,获得积分10
40秒前
Orange应助Luke采纳,获得10
40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 Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8216200
关于积分的说明 17408096
捐赠科研通 5452763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881940
邀请新用户注册赠送积分活动 1858361
关于科研通互助平台的介绍 1700339