V‐Induced Low‐Spin State Mn 3+ Suppresses Jahn–Teller Distortion for High‐Performance Aqueous Zinc Ion Batteries

雅恩-泰勒效应 纳米棒 水溶液 材料科学 离子 电化学 阴极 失真(音乐) 纳米技术 分析化学(期刊) 化学 电极 物理化学 光电子学 放大器 有机化学 CMOS芯片 色谱法
作者
Jin Ma,Chen Li,Qianqian Ji,Chenglong Liu,Bing Tang,Ruiqi Liu,Yuying Liu,Na Li,Chao Wang,Jianrong Zeng,Kun Zheng,Wensheng Yan
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (44): e202513148-e202513148 被引量:22
标识
DOI:10.1002/anie.202513148
摘要

Abstract The Jahn–Teller distortion caused by high‐spin state Mn 3+ (t 2g 3 e g 1 ) is a major limiting factor for improving both the specific capacity and cycling stability of MnO 2 cathodes in aqueous zinc‐ion batteries. Thus, an intrinsic strategy for optimizing MnO 2 involves the effective elimination of the high‐spin state Mn 3+ (t 2g 3 e g 1 ) during electrochemical process. Herein, we focus on structural design that constructed NH 4 V 3 O 8 ‐coated MnO 2 (Mn@V) nanorods to achieve the low‐spin state of Mn 3+ (t 2g 4 e g 0 ) and inhibit the Jahn–Teller distortion. The well‐designed Mn@V cathode exhibits outstanding specific capacity (513.5 mAh g −1 at 0.2 A g −1 ), remarkable rate performance (205 mAh g −1 at 2.0 A g −1 ), and excellent cycling stability (201 mAh g −1 after 2000 cycles at 1.0 A g −1 ). Through a series of advanced characterization techniques, such as ex‐situ X‐ray absorption spectroscopy, combined with theoretical calculations, we systematically demonstrate that the NH 4 V 3 O 8 coating layer alters electron configuration through the V–O–Mn bridge bonds and induces the low‐spin state Mn 3+ (t 2g 4 e g 0 ) in MnO 2 , thereby suppressing the Jahn–Teller distortion and enhancing cycling stability. This study offers profound insights into the inhibition of the Jahn–Teller distortion from an electron spin perspective, and presents a facile approach to synergistically enhance specific capacity and cycling stability.
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
隐形曼青的应助被沉默老头采纳,获得10
刚刚
Jasper的应助被xxl采纳,获得10
刚刚
zyc发布了新的文献求助10
刚刚
慕青的应助被xuziyi采纳,获得10
1秒前
XON_Ni完成签到,获得积分10
1秒前
小马甲的应助被失物爱采纳,获得10
2秒前
青奴发布了新的文献求助10
3秒前
FFJ完成签到,获得积分20
3秒前
慕青的应助被Yoki采纳,获得10
4秒前
加油完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
hhh完成签到,获得积分10
7秒前
Juvenilesy的应助被x_采纳,获得10
7秒前
lxt发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
白白完成签到,获得积分20
9秒前
蓝天发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
liZZZZZ完成签到,获得积分10
10秒前
标致乐双完成签到 ,获得积分10
10秒前
yitinti完成签到,获得积分10
11秒前
tty完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
xiaokezhang发布了新的文献求助10
12秒前
李梦晓发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
张冉完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
科研通AI6.2的应助被喝喂辉采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
HHHH完成签到,获得积分10
18秒前
kk发布了新的文献求助10
18秒前
张冉发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
神勇妙旋发布了新的文献求助10
19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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7966850
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434795
关于积分的说明 21031277
捐赠科研通 7543767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372168
关于科研通互助平台的介绍 2507464
邀请新用户注册赠送积分活动 2404725