Coupling donor doping and anion vacancy in Ni3Se4 battery-type cathode for large-capacity and high-rate charge storage

材料科学 空位缺陷 兴奋剂 阴极 电池(电) 离子 掺杂剂 扩散 纳米技术 化学物理 光电子学 化学工程 物理化学 结晶学 热力学 有机化学 功率(物理) 物理 工程类 化学
作者
Yuxiao Zhang,Ge Gao,Yating Deng,Yunpeng Liu,Yinna He,Jiangnan Song,Yiwei Wang,Lina Yang,Chenyan Ma,Cheng He,Alan Meng,Guicun Li,Lei Wang,Jian Zhao,Zhenjiang Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:67: 103284-103284 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2024.103284
摘要

Transition metal selenides (TMSs) as battery-type cathode materials for hybrid supercapacitors (HSCs) are becoming increasingly attractive. Nevertheless, as an intractable bottleneck, the serious capacity attenuation and inferior rate capability derived from the deficient active sites and sluggish reaction/diffusion kinetics hinder their large-scale applications in HSCs. Herein, driven by the dual supports of Mn donor doping and Se vacancy engineering, the flower-like Ni3Se4 structures with the moderate dopant/vacancy concentration (VSe(M)–Mn(M)–Ni3Se4) are developed, which endows more electron release from Mn and primely collects these electrons around the vacancy, maximizing electron transfer level in the subsequent charge–discharge process. Meanwhile, the electroactive sites and OH− diffusion kinetics are intrinsically enhanced, and the ion chemisorption–desorption equilibrium is also effectively pledged as confirmed by the first-principle calculations. Specifically, the as-prepared cathode presents ultrahigh capacity and rate capability (342 and 269 mAh g−1 at 1 and 100 A g−1, respectively), and an assembled HSC with the cathode delivers superior energy density up to 55.9 Wh kg−1 at 0.83 kW kg−1 and remarkable cycle life. Additionally, the charge/discharge single-phase transition mechanism is detailedly unveiled through ex situ techniques. This work offers a new guideline to realize high-performance battery-type cathodes for next-generation supercapacitors.
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
阳光的语芙完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
times发布了新的文献求助10
1秒前
xiaoqiu完成签到,获得积分10
2秒前
晨曦完成签到,获得积分10
2秒前
molihuakai应助深居简出采纳,获得10
2秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
2秒前
蓝天发布了新的文献求助50
3秒前
狂野灵波发布了新的文献求助10
4秒前
lnz完成签到 ,获得积分10
4秒前
Akim应助777采纳,获得10
6秒前
6秒前
WYDNBDX2013发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大模型应助all4sci采纳,获得10
8秒前
丘比特应助对映体采纳,获得10
10秒前
高兴的海豚完成签到,获得积分10
11秒前
rzzzy完成签到,获得积分10
11秒前
深情安青应助times采纳,获得10
12秒前
天天天才发布了新的文献求助10
13秒前
wwwcf发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
周伯通发布了新的文献求助10
14秒前
jing完成签到,获得积分10
14秒前
无花果应助狂野灵波采纳,获得10
16秒前
蓝天发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
兰彻发布了新的文献求助10
17秒前
嘉水完成签到 ,获得积分10
18秒前
777发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
就是开心发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
爆米花应助考拉采纳,获得10
24秒前
MM完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
777完成签到,获得积分10
26秒前
李健应助毛日骏采纳,获得10
26秒前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Introduction to Cosmetic Formulation and Technology, 2nd Edition 400
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 6701555
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8443258
关于积分的说明 18036152
捐赠科研通 5937483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2989141
邀请新用户注册赠送积分活动 1965023
关于科研通互助平台的介绍 1908708