亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Understanding intercalation chemistry for sustainable aqueous zinc–manganese dioxide batteries

插层(化学) 阴极 电化学 储能 水溶液 电池(电) 纳米技术 化学 材料科学 电极 化学工程 无机化学 冶金 热力学 物理化学 物理 功率(物理) 工程类
作者
Yifei Yuan,Ryan Sharpe,Kun He,Chenghang Li,Mahmoud Tamadoni Saray,Tongchao Liu,Wentao Yao,Meng Cheng,Huile Jin,Shun Wang,Khalil Amine,Reza Shahbazian‐Yassar,M. Saiful Islam,Jun Lü
出处
期刊:Nature sustainability [Springer Nature]
卷期号:5 (10): 890-898 被引量:265
标识
DOI:10.1038/s41893-022-00919-3
摘要

Rechargeable aqueous Zn–MnO2 technology combines one of the oldest battery chemistries with favourable sustainability characteristics, including safety, cost and environmental compatibility. However, the ambiguous charge storage mechanism presents a challenge to fulfil the great potential of this energy technology. Here we leverage on advanced electron microscopy, electrochemical analysis and theoretical calculations to look into the intercalation chemistry within the cathode material, or α-MnO2 more specifically. We show that Zn2+ insertion into the cathode is unlikely in the aqueous system; rather, the charge storage process is dominated by proton intercalation to form α-HxMnO2. We further reveal anisotropic lattice change as a result of entering protons proceeding from the surface into the bulk of α-MnO2, which accounts for the structural failure and capacity decay of the electrode upon cycling. Our work not only advances the fundamental understanding of rechargeable zinc batteries but also suggests the possibility to optimize proton intercalation kinetics for better-performing cell designs. A rechargeable aqueous Zn–MnO2 battery features a combination of favourable sustainability characteristics from safety to cost. The authors deploy advanced characterizations and theoretical calculations to provide fresh insight into the charge storage mechanism, which not only closes an ongoing debate but suggests ways forward.
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
火星上的碧空完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
12秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Crystal发布了新的文献求助30
1分钟前
爆米花应助Crystal采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
看不了一点文献应助Nan采纳,获得10
2分钟前
怕黑乌冬面完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
Nan发布了新的文献求助10
3分钟前
jader发布了新的文献求助30
3分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
wss123发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
wss123完成签到,获得积分10
5分钟前
在水一方应助矢思然采纳,获得10
5分钟前
贪玩的万仇完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
矢思然发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
swordlee发布了新的文献求助100
6分钟前
7分钟前
顾矜应助会飞的蜗牛采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
ECD发布了新的文献求助10
8分钟前
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 Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 600
Machine Learning for Polymer Informatics 500
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 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5408008
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4525395
关于积分的说明 14101764
捐赠科研通 4439320
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2436707
邀请新用户注册赠送积分活动 1428692
关于科研通互助平台的介绍 1406795