Enhancing the Electrochemical Performances by Wet Ball Milling to Introduce Structural Water into an Electrolytic MnO2/Graphite Nanocomposite Cathode for Zinc-Ion Batteries

材料科学 石墨 电化学 电解质 纳米复合材料 化学工程 阴极 结晶度 复合材料 电极 化学 物理化学 工程类
作者
Zining Zhang,Hongjing Shang,Xiaole Zhang,Chang Liu,Li Song,Zhongsheng Wen,Shijun Ji,Juncai Sun
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (5): 5113-5122 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c00665
摘要

The introduction of structural water in cathode materials of zinc-ion batteries can reduce electrostatic interactions to promote zinc-ion diffusion. However, it is difficult to introduce structural water in MnO2 cathodes due to annealing for crystallinity. For the first time, we introduce structural water into MnO2/graphite nanocomposites by simple wet ball milling of a mixture of electrolytic MnO2 and natural graphite. The composites of nanorod MnO2/graphite exhibit a high discharge capacity (312 mA h g–1 at 0.1 A g–1), which is more than twice that of electrolytic MnO2 (130 mA h g–1 at 0.1 A g–1). It also shows an outstanding rate capacity and cyclic stability that retains 80.1% of the incipient capacity after 1000 cycles at 1 A g–1. MnO2/graphite composites with certain structural water and oxygen vacancies exhibit excellent electrochemical properties, mainly because the presence of structural water and oxygen vacancies can promote Zn2+ ion diffusion of the materials. Through the results of density functional theory calculations and experiments, we verify the adsorption between structural water and crystal planes and identify the positions of structural water, mainly on the (102) and (110) planes of ε-MnO2, which make an impact on ion diffusion. This feasible wet ball milling can not only obtain the composite electrode materials with excellent electrochemical performances but also provide an approach for future synthesis of composite materials with structural water and oxygen vacancies.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小申发布了新的文献求助10
刚刚
CL完成签到,获得积分10
1秒前
scinanpro完成签到 ,获得积分10
3秒前
制冷剂完成签到 ,获得积分10
3秒前
单纯访枫完成签到 ,获得积分10
4秒前
卓若之完成签到 ,获得积分10
5秒前
萧然完成签到,获得积分10
6秒前
蛋壳柯完成签到,获得积分10
7秒前
Getlogger完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Yziii应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
7秒前
华仔应助下酒菜采纳,获得10
9秒前
李健的小迷弟应助小申采纳,获得10
10秒前
研友_ZzrWKZ完成签到 ,获得积分10
13秒前
zx完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
pym完成签到,获得积分10
16秒前
体贴的青烟完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
xiaohongmao完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
zh完成签到 ,获得积分10
23秒前
米九完成签到,获得积分10
24秒前
下酒菜发布了新的文献求助10
25秒前
V_I_G发布了新的文献求助10
26秒前
自信的寒天完成签到,获得积分10
27秒前
周涛完成签到,获得积分10
28秒前
自由老头完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
香山叶正红完成签到 ,获得积分10
33秒前
自由老头发布了新的文献求助10
33秒前
调调单单完成签到,获得积分10
33秒前
ChrisKim完成签到,获得积分10
34秒前
秋意浓给秋意浓的求助进行了留言
34秒前
幽默的凡完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
云不暇完成签到 ,获得积分10
36秒前
朴素的不乐完成签到 ,获得积分10
37秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
XAFS for Everyone 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137115
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788086
关于积分的说明 7784551
捐赠科研通 2444121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299763
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625574
版权声明 601011