Discovery of D‐band Center Engineered Amorphous Cathode with Ultrahigh, Superfast, and Wide‐Temperature Zn 2+ Storage Capability

材料科学 阴极 无定形固体 纳米技术 电极 储能 吸附 离子 过渡金属 电化学 水溶液 非晶态金属 化学工程 氧化还原 工作(物理) 分子工程 金属 纳米结构 数码产品 电子结构
作者
Ming Yang,Zhu Jianhui,Mengnan Lai,Peiwei Chen,Yu‐Ru Lin,Guomin Li,Qicheng Hu,Liang He,Hongwei Mi,Yanyi Wang,Dingtao Ma,Peixin Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (21): e20708-e20708 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adma.202520708
摘要

Abstract Developing high‐performance cathodes for aqueous Zn‐ion batteries (AZIBs) requires simultaneously achieving high capacity, fast kinetics, and wide‐temperature stability. Herein, a paradigm‐shifting approach rooted in d‐band center engineering with a high‐entropy amorphous structure (A‐HE‐VSe 2 ) host for Zn 2+ storage. This synergistic design, achieved by incorporating multiple transition metal elements (V, Ti, Cr, Nb, Ta) and creating an amorphous structure, critically redistributes the d‐band center. This electronic structure modulation fundamentally enhances intrinsic multi‐metal redox activity and optimizes Zn 2+ interactions. Simultaneously, the amorphous framework fortifies the host with abundant active sites and facilitates rapid ion transport. Consequently, the A‐HE‐VSe 2 cathode demonstrates a record‐breaking performance, including an ultrahigh capacity (426 mAh g −1 at 0.1 A g −1 ), superfast rate capability (217 mAh g −1 at 100 A g −1 ), and exceptional durability over 25 000 cycles. Moreover, such an electrode exhibits robust wide‐temperature adaptability. In‐depth mechanistic studies and DFT calculations reveal that the high‐entropy design not only promotes the zinc ion adsorption energy but also lowers the Zn 2+ diffusion barrier, all of which are driven by the finely‐tuned electronic structure. This work demonstrates that rationally engineering the electronic and atomic structure of amorphous hosts via high‐entropy design unlocks superfast, ultrahigh, and thermally stable Zn 2+ storage for next‐generation energy storage applications.
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
活泼鹭洋完成签到,获得积分10
1秒前
pw完成签到 ,获得积分20
2秒前
3秒前
华仔应助hah采纳,获得10
3秒前
node101发布了新的文献求助10
4秒前
ljr完成签到,获得积分10
5秒前
花海发布了新的文献求助20
7秒前
楚眠发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
李健的小迷弟应助黄海采纳,获得10
9秒前
失眠的青寒完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
超超发布了新的文献求助10
12秒前
令莞完成签到,获得积分10
14秒前
ln完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
ding应助yue采纳,获得10
15秒前
15秒前
忘野川完成签到 ,获得积分10
15秒前
秋雨发布了新的文献求助10
15秒前
搜集达人应助黄海采纳,获得10
16秒前
17秒前
李佳烨发布了新的文献求助10
18秒前
爆米花应助罗米团采纳,获得10
18秒前
20秒前
深情安青应助人间王清醒采纳,获得10
20秒前
我是老大应助秋雨采纳,获得10
21秒前
21秒前
22秒前
科研通AI2S应助汪建满采纳,获得10
22秒前
阿莉莉完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
淡然子轩发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
远方发布了新的文献求助10
24秒前
小蘑菇应助迷路依白采纳,获得30
25秒前
chess发布了新的文献求助10
26秒前
郝憨憨完成签到,获得积分10
28秒前
代代完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 2030
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
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 7577418
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9157111
关于积分的说明 19590484
捐赠科研通 7161335
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265338
关于科研通互助平台的介绍 2430294
邀请新用户注册赠送积分活动 2255998