Uncovering Synergistic Effects of Electrode/Electrolyte Toward Concerted Cathodic Structure Stabilization for Superior‐Performance Aqueous Zn‐δ‐MnO2 Battery

阴极保护 材料科学 电解质 水溶液 电池(电) 电极 无机化学 电化学 化学工程 物理化学 化学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类
作者
Haohui Qiao,Xiaodong Zhu,Xuanyang Li,Yuan Wang,Chuming Ye,Longli Ma,Jianfeng Shen,Mingxin Ye
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202304357
摘要

Abstract Rechargeable aqueous Zn‐δ‐MnO 2 batteries, featuring high safety, high theoretical capacity, and low cost, have emerged as promising candidates for grid‐scale energy storage systems. Nevertheless, the severe cathodic structural degradation greatly hinders its further commercial application. Herein, a facile coupling engineering strategy, employing the Ti 3 C 2 T x MXene skeleton coupled with electrolyte additive K 2 SO 4 to reinforce the structural stability of the δ‐MnO 2 cathode is proposed. Notably, the designed K‐birnessite δ‐MnO 2 /Ti 3 C 2 T x composite cathode (KMO/Ti 3 C 2 ) coupled with K 2 SO 4 electrolyte additive exhibits unique electrode/electrolyte synergistic effects on inhibiting the cathodic structural collapse and promoting the Mn 2+ electrodeposition. Meanwhile, the plating/stripping reversibility of the Zn anode is considerably improved by manipulating the formation of zinc dendrites. Consequently, the Zn//KMO/Ti 3 C 2 battery achieves the remarkable specific capacity of 502.2 mAh g −1 at 0.3 A g −1 and 371.1 mAh g −1 at 2.0 A g −1 . Furthermore, after 9500 cycles at a high current density of 10 A g −1 , the capacity retention reaches 93.3%. Besides, the dendrite‐free Zn anode delivers excellent cycling stability (over 4800 h at 0.2 mA cm −2 ) and high coulombic efficiency (99.9% after 2300 cycles). The synergistic effect of electrode/electrolyte provides distinctive insights into the structural stabilization of the manganese‐based cathode to improve the overall performance of 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
杨家欢完成签到,获得积分20
2秒前
5秒前
zsyf发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
marongzhi完成签到 ,获得积分10
14秒前
18秒前
19秒前
thuuu完成签到,获得积分10
19秒前
Raewenning发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
ho发布了新的文献求助30
22秒前
Aline发布了新的文献求助10
24秒前
nana发布了新的文献求助10
25秒前
嘉嘉发布了新的文献求助10
25秒前
张懒懒完成签到 ,获得积分10
27秒前
27秒前
LLL完成签到,获得积分10
28秒前
nana完成签到,获得积分10
34秒前
KEyanba完成签到,获得积分10
36秒前
玩命的海冬完成签到,获得积分20
40秒前
慢慢的地理人完成签到,获得积分10
42秒前
FashionBoy应助Raewenning采纳,获得10
46秒前
想要暴富完成签到 ,获得积分10
48秒前
51秒前
随录江晚完成签到,获得积分10
53秒前
54秒前
小蝶发布了新的文献求助10
57秒前
adong发布了新的文献求助50
57秒前
58秒前
小哥完成签到,获得积分10
59秒前
Summer发布了新的文献求助10
59秒前
张困困完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Akim应助小蝶采纳,获得10
1分钟前
Summer完成签到,获得积分10
1分钟前
LiuShenglan完成签到,获得积分10
1分钟前
我是老大应助可爱因子采纳,获得10
1分钟前
硫莨ANNA完成签到 ,获得积分10
1分钟前
虚幻的夜天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140629
关于积分的说明 5455924
捐赠科研通 1864046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926641
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495768