NaCa 0.6 V 6 O 16 ·3H 2 O as an Ultra‐Stable Cathode for Zn‐Ion Batteries: The Roles of Pre‐Inserted Dual‐Cations and Structural Water in V 3 O 8 Layer

材料科学 储能 扩散 阴极 化学工程 水溶液 离子 结构稳定性 纳米技术 电化学 电极 电气工程 热力学 物理化学 功率(物理) 结构工程 量子力学 物理 工程类 化学
作者
Kaiyue Zhu,Tao Wu,Kevin Huang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (38) 被引量:259
标识
DOI:10.1002/aenm.201901968
摘要

Abstract Rechargeable aqueous batteries with Zn 2+ as a working‐ion are promising candidates for grid‐scale energy storage because of their intrinsic safety, low‐cost, and high energy‐intensity. However, suitable cathode materials with excellent Zn 2+ ‐storage cyclability must be found in order for Zinc‐ion batteries (ZIBs) to find practical applications. Herein, NaCa 0.6 V 6 O 16 ·3H 2 O (NaCaVO) barnesite nanobelts are reported as an ultra‐stable ZIB cathode material. The original capacity reaches 347 mAh g −1 at 0.1 A g −1 , and the capacity retention rate is 94% after 2000 cycles at 2 A g −1 and 83% after 10 000 cycles at 5 A g −1 , respectively. Through a combined theoretical and experimental approach, it is discovered that the unique V 3 O 8 layered structure in NaCaVO is energetically favorable for Zn 2+ diffusion and the structural water situated between V 3 O 8 layers promotes a fast charge‐transfer and bulk migration of Zn 2+ by enlarging gallery spacing and providing more Zn‐ion storage sites. It is also found that Na + and Ca 2+ alternately suited in V 3 O 8 layers are the essential stabilizers for the layered structure, which play a crucial role in retaining long‐term cycling stability.
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
无情香烟发布了新的文献求助30
刚刚
Nie完成签到 ,获得积分10
1秒前
麦当辣堡完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
mani发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
悠然完成签到,获得积分10
3秒前
杨小杨发布了新的文献求助10
3秒前
18485649437完成签到,获得积分10
3秒前
李在猛完成签到 ,获得积分10
3秒前
guest完成签到 ,获得积分20
4秒前
6秒前
顾矜的应助被fhr采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
CARSI发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
lu完成签到 ,获得积分10
10秒前
LUNE完成签到 ,获得积分10
11秒前
难过的静槐完成签到,获得积分10
11秒前
papli发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
脆皮五花肉完成签到,获得积分10
12秒前
杨尚沁发布了新的文献求助10
13秒前
mani完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
wangwo发布了新的文献求助10
14秒前
温柔的曼梅完成签到 ,获得积分10
14秒前
HJJHJH发布了新的文献求助30
15秒前
tian完成签到,获得积分20
15秒前
陈菁菁发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
ksperate发布了新的文献求助10
17秒前
17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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7980593
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9442253
关于积分的说明 21080658
捐赠科研通 7555699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375709
关于科研通互助平台的介绍 2510334
邀请新用户注册赠送积分活动 2408956