Ultrahigh‐Loading Manganese‐Based Electrodes for Aqueous Batteries via Polymorph Tuning

材料科学 电解质 电导率 电极 电化学 水溶液 氧化还原 相(物质) 储能 化学工程 导电体 分析化学(期刊) 复合材料 冶金 功率(物理) 热力学 化学 物理化学 有机化学 物理 工程类
作者
Xin Xiao,Zewen Zhang,Yecun Wu,Jinwei Xu,Xin Gao,Rong Xu,Wenxiao Huang,Yusheng Ye,Solomon T. Oyakhire,Pu Zhang,Baoliang Chen,Emre Çevik,Sarah Mousa Asiri,Ayhan Bozkurt,Khalil Amine,Yi Cui
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (33): e2211555-e2211555 被引量:120
标识
DOI:10.1002/adma.202211555
摘要

Abstract Manganese‐based aqueous batteries utilizing Mn 2+ /MnO 2 redox reactions are promising choices for grid‐scale energy storage due to their high theoretical specific capacity, high power capability, low‐cost, and intrinsic safety with water‐based electrolytes. However, the application of such systems is hindered by the insulating nature of deposited MnO 2 , resulting in low normalized areal loading (0.005–0.05 mAh cm −2 ) during the charge/discharge cycle. In this work, the electrochemical performance of various MnO 2 polymorphs in Mn 2+ /MnO 2 redox reactions is investigated, and ɛ‐MnO 2 with low conductivity is determined to be the primary electrochemically deposited phase in normal acidic aqueous electrolyte. It is found that increasing the temperature can change the deposited phase from ɛ‐MnO 2 with low conductivity to γ ‐MnO 2 with two order of magnitude increase in conductivity. It is demonstrated that the highly conductive γ ‐MnO 2 can be effectively exploited for ultrahigh areal loading electrode, and a normalized areal loading of 33 mAh cm −2 is achieved. At a mild temperature of 50 °C, cells are cycled with an ultrahigh areal loading of 20 mAh cm −2 (1–2 orders of magnitude higher than previous studies) for over 200 cycles with only 13% capacity loss.
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
astral给astral的求助进行了留言
2秒前
月亮完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
细腻戒指发布了新的文献求助10
4秒前
hana发布了新的文献求助10
4秒前
xing_xing应助科研通管家采纳,获得20
5秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
plant完成签到,获得积分0
6秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
MozzieMiao应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
lixinglei应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
临河盗龙发布了新的文献求助10
6秒前
天天快乐应助初景采纳,获得10
7秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
Ov5发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
anwen发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
小巧冥王星完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
dxk完成签到,获得积分10
13秒前
大琪哥哥要顺利毕业完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
Sam十九发布了新的文献求助10
14秒前
Echo完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
小马甲应助虎帅采纳,获得10
15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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7587917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166123
关于积分的说明 19617878
捐赠科研通 7168066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266926
关于科研通互助平台的介绍 2431835
邀请新用户注册赠送积分活动 2258865