Oxygen vacancies-enriched Mn3O4 enabling high-performance rechargeable aqueous zinc-ion battery

X射线光电子能谱 阴极 水溶液 材料科学 重量分析 歧化 电池(电) 插层(化学) 化学工程 电化学 氧气 无机化学 电极 冶金 物理化学 化学 催化作用 功率(物理) 有机化学 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Can Huang,Qiufan Wang,Guofu Tian,Daohong Zhang
出处
期刊:Materials Today Physics [Elsevier BV]
卷期号:21: 100518-100518 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.mtphys.2021.100518
摘要

The development of high-energy cathode for rechargeable aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) is highly attractive. However, the disproportionation effect of Mn2+ seriously affects the capacity retention of ZIBs during cycling. Defect engineering provides efficient methods to enhance conductivity and structural stability of active materials. Here, a novel in situ generated bulk oxygen deficient Mn3O4 nanoframes cathode for rechargeable aqueous ZIBs is reported, with high capacity and good electrochemical stability. The oxygen-deficient Mn3O4 spheres display an excellent gravimetric capacity of 325.4 mAh g−1 and a high energy density of 423 Wh kg−1 at a power density of 2257.2 W kg−1. Ex situ X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) characterization demonstrate the initial Mn3O4 is converted to ramsdellite MnO2 for insertion and extraction of H+ and Zn2+. Theoretical modeling reveal that numerous edge sites and oxygen vacancies act as preferential intercalation sites for the zinc ions, leading to a much greater capacity than that of defect-free Mn3O4. These results highlight the potentials of defect engineering as a strategy of improving the electrochemical performance of Mn3O4 in aqueous rechargeable batteries.
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
阿宝完成签到 ,获得积分10
1秒前
完美世界应助danny采纳,获得10
2秒前
Lyna_123发布了新的文献求助10
2秒前
lilili发布了新的文献求助10
3秒前
xiao完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助ARSODG采纳,获得10
3秒前
开朗大地发布了新的文献求助20
4秒前
YYMY2022完成签到,获得积分10
4秒前
Huang_being完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
yin发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
夜雨声烦完成签到,获得积分10
7秒前
薏_发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
搜集达人应助谷粱可愁采纳,获得10
10秒前
know完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
又又完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
Vina发布了新的文献求助10
12秒前
yffs发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
鲨鱼辣椒793完成签到,获得积分10
13秒前
Fjun发布了新的文献求助10
14秒前
CipherSage应助许七安采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
16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 6401010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8217999
关于积分的说明 17415725
捐赠科研通 5453920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2882328
邀请新用户注册赠送积分活动 1858981
关于科研通互助平台的介绍 1700658