Atomic-level structure engineering of metal oxides for high-rate oxygen intercalation pseudocapacitance

假电容 插层(化学) 金属 氧化物 氧气 材料科学 化学工程 电容 纳米技术 化学 无机化学 冶金 物理化学 有机化学 工程类 超级电容器 电极
作者
Tao Ling,Pengfei Da,X. R. Zheng,Binghui Ge,Zhenpeng Hu,Mengying Wu,Xi‐Wen Du,Wenbin Hu,Mietek Jaroniec,Shi‐Zhang Qiao
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:4 (10): eaau6261-eaau6261 被引量:198
标识
DOI:10.1126/sciadv.aau6261
摘要

Atomic-level structure engineering can substantially change the chemical and physical properties of materials. However, the effects of structure engineering on the capacitive properties of electrode materials at the atomic scale are poorly understood. Fast transport of ions and electrons to all active sites of electrode materials remains a grand challenge. Here, we report the radical modification of the pseudocapacitive properties of an oxide material, Zn x Co1-x O, via atomic-level structure engineering, which changes its dominant charge storage mechanism from surface redox reactions to ion intercalation into bulk material. Fast ion and electron transports are simultaneously achieved in this mixed oxide, increasing its capacity almost to the theoretical limit. The resultant Zn x Co1-x O exhibits high-rate performance with capacitance up to 450 F g-1 at a scan rate of 1 V s-1, competing with the state-of-the-art transition metal carbides. A symmetric device assembled with Zn x Co1-x O achieves an energy density of 67.3 watt-hour kg-1 at a power density of 1.67 kW kg-1, which is the highest value ever reported for symmetric pseudocapacitors. Our finding suggests that the rational design of electrode materials at the atomic scale opens a new opportunity for achieving high power/energy density electrode materials for advanced energy storage devices.
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
在水一方应助rainsy采纳,获得10
刚刚
Arman发布了新的文献求助10
1秒前
阵枫完成签到,获得积分10
1秒前
hu发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
雨点完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
稳重的非笑完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科研通AI6.2应助Sailing采纳,获得100
5秒前
燕海雪发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助sdl采纳,获得10
6秒前
王女士发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
zouxuan0606发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
大_pan完成签到,获得积分10
11秒前
ooooh完成签到,获得积分10
12秒前
沉静俊驰完成签到,获得积分10
13秒前
星辰大海应助稳重的非笑采纳,获得10
14秒前
Esmayil发布了新的文献求助10
15秒前
屈奕发布了新的文献求助10
15秒前
搜集达人应助liuzengzhang666采纳,获得10
16秒前
背后凌旋发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
anioscal完成签到,获得积分0
19秒前
jizhengxiong完成签到,获得积分20
20秒前
siru完成签到,获得积分10
21秒前
桐桐应助耳冉采纳,获得10
21秒前
所所应助Esmayil采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
积极斑马发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Ricky完成签到,获得积分10
24秒前
感谢大哥的帮助完成签到,获得积分10
26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
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7767876
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9311282
关于积分的说明 20322913
捐赠科研通 7352795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315451
关于科研通互助平台的介绍 2464770
邀请新用户注册赠送积分活动 2330153