High-Performance Aqueous Zinc-Ion Batteries Enabled by Binder-Free and Ultrathin V2O5–x@Graphene Aerogels with Intercalation Pseudocapacitance

假电容 材料科学 插层(化学) 石墨烯 X射线光电子能谱 化学工程 电极 纳米技术 超级电容器 无机化学 电化学 物理化学 工程类 化学
作者
Fuyu Chen,Haoran Luo,Meng Li,Yujie Zheng,Minquan Zhou,Hao Gui,Yongsheng Xiang,Chaohe Xu,Xinlu Li,Ronghua Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (48): 53677-53689 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsami.2c14153
摘要

As a result of the absence of solid-state diffusion limitation, intercalation pseudocapacitance behavior is emerging as an attractive charge-storage mechanism that can greatly facilitate the ion kinetics to boost the rate capability and cycle stability of batteries; however, related research in the field of zinc-ion batteries (ZIBs) is still in the initial stage and only found in limited cathode materials. In this study, a novel V2O5-x@rGO hybrid aerogel consisting of ultrathin V2O5 nanosheets (∼1.26 nm) with abundant oxygen vacancies (Vö) and a three-dimensional (3D) graphene conductive network was specifically designed and used as a freestanding and binder-free electrode for ZIBs. As expected, the ideal microstructure of both the material and the electrode enable fast electron/ion diffusion kinetics of the electrode, which realize a typical intercalation pseudocapacitance behavior as demonstrated by the simulation calculation of cyclic voltammetry (CV), ex situ X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and first-principles density functional theory (DFT) calculation. Thanks to the elimination of solid-state diffusion limitation, the V2O5-x@rGO electrode delivers a high reversible rate capacity of 153.9 mAh g-1 at 15 A g-1 and 90.6% initial capacity retention at 0.5 A g-1 after 1050 cycles in ZIBs. The intercalation pseudocapacitance behavior is also realized in the assembled soft-pack battery, showing promising practical application prospects.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
傻傻的从梦完成签到,获得积分10
4秒前
鲤鱼澜完成签到,获得积分20
5秒前
瓦松完成签到 ,获得积分10
5秒前
猫猫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
jiaojaioo应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
所所应助wuran采纳,获得30
7秒前
8秒前
8秒前
YYY666完成签到,获得积分10
8秒前
lele关注了科研通微信公众号
9秒前
10秒前
康阿蛋发布了新的文献求助10
11秒前
Nicholas发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
风趣的亦巧完成签到,获得积分10
11秒前
CipherSage应助读书的时候采纳,获得10
11秒前
深情安青应助xiangling1116采纳,获得10
12秒前
冰白完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
New发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
CYC完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
李彦完成签到,获得积分10
16秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
17秒前
Hashirma发布了新的文献求助10
18秒前
liangliang发布了新的文献求助10
19秒前
shiyin完成签到,获得积分10
22秒前
New完成签到,获得积分10
23秒前
所所应助晴朗采纳,获得10
23秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1000
Semantics for Latin: An Introduction 999
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 530
Apiaceae Himalayenses. 2 500
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 490
Tasteful Old Age:The Identity of the Aged Middle-Class, Nursing Home Tours, and Marketized Eldercare in China 350
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4084131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3623273
关于积分的说明 11493854
捐赠科研通 3337780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1835011
邀请新用户注册赠送积分活动 903663
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 821776