Carboxyl‐CNTs Act as “Defensive Shield” to Boost Proton Insertion for Stable and Fast‐Charging Aqueous Zn‐Mn Batteries

材料科学 水溶液 阴极 化学工程 溶解 氧化还原 吸附 碳纳米管 阳极 纳米技术 化学 电极 物理化学 工程类 冶金
作者
Yanchen Fan,Meng Xu,Qi Li,Mengyao Liu,Xiaoru Zhang,Chu Pan,Biao Zhang,Hongyu Zhou,Yi Zhao,Chenguang Liu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (17): e2501454-e2501454 被引量:8
标识
DOI:10.1002/smll.202501454
摘要

Proton insertion mechanism with fast reaction kinetics is attracting more and more attention for high-rate and durable aqueous Zn─MnO2 batteries. However, hydrated Zn2+ insertion reaction accompanied with Jahn-Teller effect and Mn3+ disproportionation generally leads to sluggish rate capability and irreversible structure transformation. Here, carboxyl-carbon nanotubes supported α-MnO2 nanoarrays (C─MnO2) cathode is successfully fabricated by a convent grinding process for high-performance Zn batteries. Specifically, the carboxyl-carbon nanotubes (CNTs) skeleton endows α-MnO2 with a shorter ion diffusion route and more active sites for proton adsorption, benefiting to the fast electron transport and reversible structure evolution of MnO2. More importantly, electronegative carboxyl groups and Mn─O─C interfacial bonds can effectively restrain Mn2+ dissolution and shuttle for improved structural integrity and redox reactivity. Consequently, the C─MnO2 cathode exhibits high capacity, superior rate capability, and outstanding cycling stability over 10 000 cycles. Even at ultra-high mass loading (20 mg cm-2), the Zn//C─MnO2 punch cell displays excellent capacity (202 mAh) and 94.5% capacity retention after 114 cycles, providing new insights for the practical application of advanced Zn-Mn 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
1秒前
英姑应助7777采纳,获得10
1秒前
不爱学习完成签到 ,获得积分10
2秒前
Hello应助初景采纳,获得30
4秒前
5秒前
wu完成签到,获得积分10
5秒前
wp0715完成签到,获得积分10
7秒前
辉仔完成签到,获得积分10
8秒前
刻苦奇异果完成签到 ,获得积分10
11秒前
mafukairi完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特应助笑点低小熊猫采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
三冬四夏发布了新的文献求助10
15秒前
YAN完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Worenxian完成签到 ,获得积分0
16秒前
17秒前
18秒前
研友_gnv0b8发布了新的文献求助10
19秒前
YAN发布了新的文献求助10
19秒前
王攀旭完成签到,获得积分10
20秒前
SJK发布了新的文献求助10
22秒前
滴滴答答完成签到,获得积分10
24秒前
zhouyms完成签到,获得积分10
26秒前
科研通AI6.4应助senli2018采纳,获得10
26秒前
Litchi完成签到 ,获得积分10
27秒前
Terry完成签到,获得积分10
27秒前
四季豆完成签到 ,获得积分10
29秒前
爱听歌的夏烟完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
fantasy应助研友_楼灵煌采纳,获得10
30秒前
情怀应助www采纳,获得10
30秒前
bkagyin应助wjm采纳,获得10
31秒前
买呀关注了科研通微信公众号
31秒前
32秒前
调皮听枫完成签到,获得积分20
32秒前
35秒前
36秒前
调皮听枫发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7292540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911597
关于积分的说明 18865164
捐赠科研通 6959657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209667
关于科研通互助平台的介绍 2379132
邀请新用户注册赠送积分活动 2185594