清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!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,伴您科研之路漫漫前行!

Gamma(ɣ)-MnO2/rGO Fibered Cathode Fabrication from Wet Spinning and Dip Coating Techniques for Cable-Shaped Zn-Ion Batteries

材料科学 阴极 涂层 电解质 阳极 复合材料 电化学 化学工程 石墨烯 氧化物 电极 纳米技术 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Nakarin Subjalearndee,Nanfei He,Hui Cheng,Panpanat Tesatchabut,Priew Eiamlamai,Pimpa Limthongkul,Varol Intasanta,Wei Gao,Xiangwu Zhang
出处
期刊:Advanced Fiber Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:4 (3): 457-474 被引量:48
标识
DOI:10.1007/s42765-021-00118-3
摘要

Cable/fiber-shaped Zn-ion batteries are designed to power wearable electronics that require high flexibility to operate on human body. However, one of technical challenges of these devices is the complexity and high cost for manufacturing fibered cathode. In this work, we demonstrated gamma manganese oxide (ɣ-MnO2)/reduced graphene oxide (rGO) fibered cathode fabrication using facile and cost-effective fiber production and active material coating techniques. Specifically, rGO fibers were fabricated via wet spinning, followed by chemical reduction with hydroiodic acid (HI). The synthesized rGO fiber bundle was then dip-coated with a mixture of ɣ-MnO2, carbon black or multi-walled carbon nanotubes, and xanthan gum or polyvinylidene fluoride binder to obtain ɣ-MnO2/rGO fibered cathode. We studied the effect of binders and conductive materials on physical properties and electrochemical performance of the fibered cathode. It was found that hydrophobic binder had more benefits than hydrophilic binder by providing higher active material loading, better coating layer homogeneity, and more stable electrochemical performance. Cable-shaped Zn-ion batteries (CSZIBs) were then assembled by using the ɣ-MnO2/rGO fibered cathode, Zn wire anode, and xanthan gum polymeric gel electrolyte with 2 M ZnSO4 and 0.2 M MnSO4 salts without a separator. We investigated the battery assembling procedure on a glass slide (prototype ZIB) and in a plastic tube (cable-shaped ZIB), and evaluated their electrochemical performance. The CSZIB showed promising maximum capacity of ~ 230 mAh/g with moderate cycling stability (80% capacity retention after 200 cycles) and high flexibility by maintaining the potential after consecutive pressing for 200 times under controlled pressing distance, duration, and testing speed. Finally, we explored ion intercalation behaviours and proposed a H+/Zn2+ co-intercalation mechanism in ZIB with ɣ-MnO2 active material.Graphical abstract
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
12秒前
Ray完成签到 ,获得积分10
17秒前
legendcon完成签到 ,获得积分10
17秒前
辛勤幻竹完成签到,获得积分10
18秒前
冯冯完成签到 ,获得积分10
20秒前
中微子完成签到 ,获得积分10
21秒前
魔山西红柿完成签到,获得积分10
35秒前
gzhy完成签到,获得积分10
40秒前
公爵完成签到,获得积分10
58秒前
1分钟前
飘逸小之完成签到,获得积分10
1分钟前
掐钰应助legendcon采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
xhemers发布了新的文献求助10
1分钟前
星见雅发布了新的文献求助10
1分钟前
话说dota完成签到 ,获得积分10
1分钟前
未知数完成签到,获得积分10
1分钟前
露哇完成签到 ,获得积分20
1分钟前
henry完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xhemers发布了新的文献求助10
1分钟前
大雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mistletoe完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生动茗茗完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
zjh33应助mmyhn采纳,获得10
2分钟前
chiho发布了新的文献求助10
2分钟前
温暖的大船完成签到,获得积分10
2分钟前
huiluowork完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xhemers发布了新的文献求助10
2分钟前
qq完成签到 ,获得积分0
2分钟前
迷路万天完成签到,获得积分10
2分钟前
所所应助星见雅采纳,获得10
2分钟前
大壮完成签到,获得积分20
2分钟前
舒适的藏花完成签到 ,获得积分10
2分钟前
彩色的芷容完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zjh33应助mmyhn采纳,获得10
2分钟前
逍遥子完成签到,获得积分10
2分钟前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
3分钟前
安静惋清完成签到,获得积分10
3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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7738922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287802
关于积分的说明 20184951
捐赠科研通 7316884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306016
关于科研通互助平台的介绍 2458412
邀请新用户注册赠送积分活动 2315939