Boosting zinc-ion storage in vanadium oxide via“dual-engineering” strategy

材料科学 阴极 插层(化学) 电导率 氧化钒 离子 氧化物 扩散 化学工程 纳米技术 无机化学 冶金 物理化学 热力学 化学 物理 量子力学 工程类
作者
Shuchao Zhang,Zhengguang Zou,Yihua Gao,Jing Geng,Min Chen,Wenqin Ling,Fangan Liang,Xiaoxiao Peng,Mengxuan Zhou,Fagang Yu,Shengkun Jia
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:115: 108736-108736 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108736
摘要

Vanadium oxide, with large interlayer spacing and variable oxidation state, has been widely favored by researchers as a promising cathode material for aqueous zinc ion batteries (ZIBs), but its non-ignorable disadvantages such as slow zinc ion diffusion kinetics, fragile structure, and poor electrical conductivity limit the practical application. Herein, it is found via density functional theory (DFT) calculation that the simultaneous introduction of oxygen vacancies and crystalline water can not only improve the conductivity of the vanadium oxide but also significantly reduce the diffusion energy barrier in the process of Zn2+ (de)intercalation. Hence, we employed a feasible over-reduction solvothermal method to introduce more oxygen vacancies and crystalline water into Od-V2O5·4VO2·0.82 H2O (denoted as VHO). Based on the synergistic benefits of this dual engineering strategy, the VHO cathode exhibits impressive performance metrics (194.5 mAh g−1 at 20.0 A g−1). Further, systematic ex-situ characterizations reveal a mechanism for the sequential dominance of Zn2+/H+ (de)intercalation in the VHO cathode, i.e., insertion of Zn2+ dominates high voltages (1.40 −0.70 V) and H+ dominates low voltages (0.70 −0.20 V). The convenient dual-modification strategy is a hopeful one to put forward the application of ZIBs.
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
灯光师发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
王金禹完成签到,获得积分20
1秒前
hhh完成签到,获得积分10
3秒前
可爱的函函应助uu采纳,获得10
3秒前
光锥之外完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
makara完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
科研牛人发布了新的文献求助10
7秒前
李爱国应助粗心的智慧采纳,获得10
9秒前
共享精神应助JIANG采纳,获得30
9秒前
9秒前
田様应助SC武采纳,获得10
9秒前
侯崇宁完成签到 ,获得积分10
9秒前
咔咔完成签到,获得积分10
9秒前
marktitov完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
Singularity应助老头大学习采纳,获得10
11秒前
害羞火男完成签到,获得积分10
12秒前
王聪冲冲冲完成签到,获得积分10
12秒前
marktitov发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
大尾尾完成签到,获得积分10
13秒前
sunnyfriend完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
禾风发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
温暖青丝发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
yy发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
脑洞疼应助沉静秋尽采纳,获得10
18秒前
大尾尾发布了新的文献求助10
18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
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 300
Higher taxa of Basidiomycetes 300
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4678157
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4055195
关于积分的说明 12539511
捐赠科研通 3749595
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2071077
邀请新用户注册赠送积分活动 1100067
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 979567