Mechanistic Understanding of the Underlying Energy Storage Mechanism of α‐MnO2‐based Pseudo‐Supercapacitors

超级电容器 材料科学 电容 离子液体 电解质 假电容 储能 化学工程 电化学 纳米技术 电极 有机化学 化学 物理化学 热力学 催化作用 功率(物理) 工程类 冶金 物理
作者
Lei Deng,Zaifa Wang,Hantao Cui,Yunna Guo,Zhangran Ye,Hui Li,Xinyu Zhang,Peng Jia,Qiaobao Zhang,Liqiang Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (46): e2408476-e2408476 被引量:36
标识
DOI:10.1002/adma.202408476
摘要

Abstract Manganese dioxide (α‐MnO 2 ) has attracted significant research interest in supercapacitors recently. However, the reaction mechanism of α‐MnO 2 in supercapacitors remains unclear. Therefore, a nano‐supercapacitor using Environmental transmission electron microscopy (ETEM) is conducted and investigated the reaction mechanism of α‐MnO 2 based on three ionic liquids (ILs). It found that in the aprotic ionic liquid (AIL) 1‐ethyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (EMIMOTF), α‐MnO 2 nanowires (NWs) undergo an oxidation reaction due to the presence of an active proton at the second position (H2) of the imidazole ring. As a result, α‐MnO 2 NWs undergo a phase transition and transform into Mn 3 O 4 , exhibiting pseudo‐capacitive properties. Furthermore, characterization of the macroscopic α‐MnO 2 electrodes after cycling reveals that after the initial charging cycles, the dominant energy storage mechanism of the supercapacitor transitions from pseudo‐capacitance to a dual‐layer capacitance formed by the combination of Mn 3 O 4 and unreacted α‐MnO 2 . Simultaneously, due to the coexistence of these two energy storage mechanisms, the specific capacitance of the supercapacitor in EMIMOTF electrolyte reaches up to 80 F g −1 , and the cycle number reaches as high as 1000 cycles. The results are expected to provide insights into the selection of electrolytes in supercapacitors and offer a fundamental understanding of the internal reaction mechanisms in capacitors.
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
刚刚
纯真的半山完成签到,获得积分10
1秒前
xa完成签到 ,获得积分10
1秒前
11111111发布了新的文献求助10
2秒前
带回家反馈完成签到,获得积分10
2秒前
影像大侠完成签到,获得积分10
3秒前
上官若男应助凝雁采纳,获得10
3秒前
甲沟炎发布了新的文献求助10
4秒前
研友_ZzaKqn完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
NexusExplorer应助梦梦采纳,获得10
7秒前
兔纸完成签到 ,获得积分10
8秒前
甲沟炎完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Maud完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
lulu发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin应助11111111采纳,获得10
12秒前
可靠铸海发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
凝雁发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
氢氧化钠Li完成签到,获得积分10
17秒前
鲁酷完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
帅b发布了新的文献求助10
20秒前
gao完成签到,获得积分10
20秒前
nilu发布了新的文献求助10
21秒前
丰富语蕊应助bian采纳,获得10
22秒前
隐形曼青应助欢呼的白玉采纳,获得10
25秒前
修炼成绝发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
molihuakai应助无聊采纳,获得10
26秒前
汉堡包应助中豪贾采纳,获得10
27秒前
呆妞完成签到,获得积分10
27秒前
Ruby于完成签到 ,获得积分10
27秒前
脑洞疼应助lhh采纳,获得10
28秒前
28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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
全员动态考核,锚定高质量发展:读懂同济大学教师人事改革新政的深层价值 900
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7596006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9172554
关于积分的说明 19636005
捐赠科研通 7173196
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267960
关于科研通互助平台的介绍 2432724
邀请新用户注册赠送积分活动 2261076