Salt Template-Assisted Preparation of C–O Bond Domain-Limited MnO@C Nanosheet Cathodes for Aqueous Zinc-Ion Batteries

纳米片 盐(化学) 水溶液 纳米颗粒 化学工程 锂(药物) 插层(化学) 材料科学 阴极 无机化学 化学 纳米技术 有机化学 物理化学 医学 内分泌学 工程类
作者
Yang Li,Tingting Li,Zheyuan Li,Yixuan Li,Deyi Zhang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (16): 18755-18768
标识
DOI:10.1021/acsanm.4c02051
摘要

Cost-effective and safe aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) are considered strong competitors to lithium-ion batteries. Recently, MnO has been found to have potential Zn-ion storage capabilities. Nevertheless, the low Zn2+ ion diffusion kinetics, significant volume expansion during Zn2+ intercalation, and poor conductivity present challenges for MnO-based cathodes in practical applications in AZIBs. To address these challenges, this study proposes a C–O bond domain-limited MnO@C nanosheet material prepared by a salt template strategy as an effective cathode for AZIBs. MnO nanoparticles are coated with a self-assembled C shell through the confinement effect of the C–O bond to mitigate the volume expansion of MnO nanoparticles during Zn2+ intercalation while enhancing the charge transfer between the carbon shell and MnO nanoparticles through the C–O–Mn bond. Carbon-coated MnO (MnO@C) nanospheres self-assemble into porous 2D nanosheets with the assistance of the salt template to improve the electron and Zn ion transfer rate along the axial direction. Benefiting from the ingenious structural design, the prepared C–O bond domain-limited MnO@C nanosheets exhibit excellent performance as cathodes for AZIBs. The reversible specific capacities of the prepared cathode material reach 339.1 mAh g–1 after 1000 cycles at 2 A g–1 and 133.5 mAh g–1 after 3000 cycles at 5 A g–1 under room temperature. Moreover, these values are still maintained at 162.1 mAh g–1 at 10 °C and 154.8 mAh g–1 at 0 °C under a current density of 0.5 A g–1. This work would contribute to advancing the practical applications of MnO-based cathodes in AZIBs.
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
海不扬波完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
昵称发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
炫酷发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Luffy完成签到,获得积分10
8秒前
ocean发布了新的文献求助10
8秒前
yaaabo完成签到,获得积分10
9秒前
就当野人算了完成签到,获得积分10
9秒前
希望天下0贩的0应助jialin采纳,获得10
10秒前
10秒前
黄沙漠发布了新的文献求助10
10秒前
14秒前
15秒前
南桑完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
Jony完成签到,获得积分10
16秒前
快乐科研发布了新的文献求助10
16秒前
Rainna完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
雨纷纷完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
王博士完成签到,获得积分10
20秒前
zhaochenyu发布了新的文献求助10
20秒前
jialin发布了新的文献求助10
20秒前
23秒前
23秒前
jialin完成签到,获得积分10
25秒前
罗伯特发布了新的文献求助10
26秒前
zhaochenyu完成签到,获得积分10
27秒前
haan发布了新的文献求助10
27秒前
小千完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
29秒前
32秒前
sora98完成签到 ,获得积分10
32秒前
充电宝应助RC采纳,获得10
33秒前
田様应助刘锦裕采纳,获得10
33秒前
星辰大海应助sdnihbhew采纳,获得10
34秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3330054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959691
关于积分的说明 8596435
捐赠科研通 2638078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1444156
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668964
邀请新用户注册赠送积分活动 656559