Noninterference Revealing of “Layered to Layered” Zinc Storage Mechanism of δ‐MnO 2 toward Neutral Zn–Mn Batteries with Superior Performance

阳极 材料科学 阴极 插层(化学) 电化学 电池(电) 功率密度 电极 化学工程 离子 纳米技术 储能 无机化学 功率(物理) 化学 物理化学 热力学 物理 工程类 有机化学
作者
Yuqi Jiang,Deliang Ba,Yuanyuan Li,Jinping Liu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:7 (6) 被引量:171
标识
DOI:10.1002/advs.201902795
摘要

Abstract MnO 2 is one of the most studied cathodes for aqueous neutral zinc‐ion batteries. However, the diverse reported crystal structures of MnO 2 compared to δ‐MnO 2 inevitably suffer a structural phase transition from tunneled to layered Zn‐buserite during the initial cycles, which is not as kinetically direct as the conventional intercalation electrochemistry in layered materials and thus poses great challenges to the performance and multifunctionality of devices. Here, a binder‐free δ‐MnO 2 cathode is designed and a favorable “layered to layered” Zn 2+ storage mechanism is revealed systematically using such a “noninterferencing” electrode platform in combination with ab initio calculation. A flexible quasi‐solid‐state Zn–Mn battery with an electrodeposited flexible Zn anode is further assembled, exhibiting high energy density (35.11 mWh cm −3 ; 432.05 Wh kg −1 ), high power density (676.92 mW cm −3 ; 8.33 kW kg −1 ), extremely low self‐discharge rate, and ultralong stability up to 10 000 cycles. Even with a relatively high δ‐MnO 2 mass loading of 5 mg cm −2 , significant energy and power densities are still achieved. The device also works well over a broad temperature range (0–40 °C) and can efficiently power different types of small electronics. This work provides an opportunity to develop high‐performance multivalent‐ion batteries via the design of a kinetically favorable host structure.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1yan完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
现代飞鸟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI2S应助橙子雨采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
cc完成签到 ,获得积分10
5秒前
桐桐应助Anyemzl采纳,获得10
6秒前
6秒前
今后应助nku_cll采纳,获得30
6秒前
团结完成签到 ,获得积分10
6秒前
阿离完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
NNUsusan发布了新的文献求助10
9秒前
呆萌彩虹完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
明镜完成签到 ,获得积分10
13秒前
星辰大海应助反暗采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
火星上蜗牛完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
朱猪侠发布了新的文献求助10
15秒前
三余完成签到,获得积分10
16秒前
Lzy发布了新的文献求助10
16秒前
lately发布了新的文献求助10
16秒前
马前人发布了新的文献求助10
16秒前
尘封雪发布了新的文献求助10
16秒前
Orange应助听说采纳,获得10
16秒前
feiyu发布了新的文献求助10
17秒前
领导范儿应助冰激凌采纳,获得10
17秒前
李娟发布了新的文献求助30
18秒前
JamesPei应助NOT采纳,获得10
19秒前
ningjianing发布了新的文献求助10
19秒前
光子完成签到 ,获得积分10
20秒前
酷波er应助我直接狂学采纳,获得10
20秒前
20秒前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
COATING AND DRYINGDEEECTSTroubleshooting Operating Problems 600
涂布技术与设备手册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5569472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4654055
关于积分的说明 14709558
捐赠科研通 4595803
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2521985
邀请新用户注册赠送积分活动 1493327
关于科研通互助平台的介绍 1463946