Defect engineering of MnO2 nanosheets by substitutional doping for printable solid-state micro-supercapacitors

材料科学 超级电容器 兴奋剂 储能 纳米技术 电容 纳米 功率密度 电化学 电导率 光电子学 电极 复合材料 功率(物理) 物理化学 量子力学 物理 化学
作者
Yang Wang,Yizhou Zhang,Yuqiang Gao,Guan Sheng,Johan E. ten Elshof
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:68: 104306-104306 被引量:116
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104306
摘要

Printed flexible energy storage devices such as micro-supercapacitors require high electrochemical performance for practical applications. Here, we report a high volumetric energy density of up to 1.13 × 10−3 Wh cm−3 at a power density of 0.11 W cm−3 by inkjet printing of Fe-doped MnO2 nanosheets inks as active materials on polyimide substrates. The enhancement results from atomic-level substitutional doping of 3d metal ions (Co, Fe, Ni) in sub-nanometer thick 2D MnO2 nanosheets. Substitutional doping introduces new electronic states near the Fermi level, thereby enhancing the electronic conductivity and contributing to the formation of redox-active 3d surface states. Fe-doped MnO2 showed the best performance in terms of specific areal and volumetric capacitance. Our finding suggests that the rational doping at atomic scale shows great promise for achieving high energy and power density flexible energy storage devices.

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
1112222发布了新的文献求助10
1秒前
等风旧人发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助热情星星采纳,获得10
3秒前
炙热傲儿发布了新的文献求助10
3秒前
fighting完成签到,获得积分10
4秒前
曼曼完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
zhonghehe完成签到,获得积分10
5秒前
LINLIN完成签到 ,获得积分10
6秒前
缪缪发布了新的文献求助50
7秒前
赵新完成签到,获得积分10
7秒前
1112222完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
小菜完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
223老师完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
庾磬完成签到,获得积分10
11秒前
章鱼哥完成签到,获得积分20
12秒前
科研通AI6.1应助joanna0932采纳,获得10
12秒前
一眼顶针发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
科研通AI6.3应助happy采纳,获得10
13秒前
芝士吐司完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.2应助jzq采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
风清扬发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
福福发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
Kiki完成签到,获得积分10
20秒前
潇洒雁枫完成签到,获得积分10
21秒前
酷波er应助飞快的南安采纳,获得10
21秒前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6493909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8291118
关于积分的说明 17692792
捐赠科研通 5586287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2915845
邀请新用户注册赠送积分活动 1892909
关于科研通互助平台的介绍 1751440