Interfacial synthesis of strongly-coupled δ-MnO2/MXene heteronanosheets for stable zinc ion batteries with Zn2+-exclusive storage mechanism

电解质 溶解 储能 水溶液 插层(化学) 化学工程 电化学 化学 氧化还原 材料科学 无机化学 电极 冶金 物理 工程类 有机化学 量子力学 物理化学 功率(物理)
作者
Lijuan Wu,Yingying Mei,Yuanhao Liu,Wen Xu,Minghui Zhang,Yanfeng Dong,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:459: 141662-141662 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141662
摘要

Low-cost and nontoxic manganese dioxide (MnO2) cathodes have shown promising application in high-capacity and high-voltage rechargeable zinc ion batteries (ZIBs), but suffer from limited cycling life and energy density mainly due to poor electrical conductivity and structural failure induced by manganese dissolution and H+/Zn2+ co-intercalation in traditional aqueous electrolytes. Herein, two-dimensional strongly-coupled δ-MnO2/MXene heteronanosheets are efficiently developed for high-performance ZIBs, which mainly includes an in-situ polymerization of dopamine on Ti3C2 MXene surface and subsequent redox reaction between KMnO4 and polydopamine. Benefited from the conductive MXene nanosheets for fast electron transfer, and the thin thickness of δ-MnO2 nanosheets for improved Zn2+ insertion kinetics and structural stability, the δ-MnO2/MXene heteronanosheets exhibit unique Zn2+-exclusive storage mechanism without proton storage induced disadvantages (e.g., Mn dissolution in traditional aqueous electrolytes) and superior zinc storage performance in 0.5 M zinc triflate in triethyl phosphate organic electrolyte (Zn(OTf)2/TEP), offering a capacity of ∼163 mAh g−1 at 100 mA g−1, a high capacity retention of 84.5 % after 1000 cycles, and an areal capacity of 1.9 mAh cm−2 when the mass loading is up to 10.5 mg cm−2. This work provides unique Zn2+-exclusive storage mechanism of δ-MnO2 in organic electrolyte and opens up a new approach for building high-performance ZIBs.
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
陈丫发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
小二郎应助凉风有信9527采纳,获得10
1秒前
LEMON发布了新的文献求助20
2秒前
炜大的我完成签到,获得积分10
2秒前
haimianbaobao发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3应助研友_nPoXoL采纳,获得10
2秒前
lpp完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ww发布了新的文献求助10
2秒前
22发布了新的文献求助10
3秒前
zhui发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Jenny应助哈哈哈哈采纳,获得10
5秒前
笨笨芯应助Miracle采纳,获得10
5秒前
研友_LJGpan完成签到,获得积分10
5秒前
xiaozhenA完成签到,获得积分10
5秒前
junzilan发布了新的文献求助10
5秒前
云澈发布了新的文献求助10
5秒前
Hello paper发布了新的文献求助20
6秒前
a111完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐应助zzznznnn采纳,获得10
6秒前
哈哈完成签到,获得积分20
7秒前
阳光衣完成签到,获得积分0
7秒前
9秒前
苏兴龙关注了科研通微信公众号
9秒前
9秒前
脑洞疼应助谦让的含海采纳,获得10
9秒前
华华发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Orange应助命运的X号采纳,获得10
9秒前
云澈完成签到,获得积分10
11秒前
风趣的觅山完成签到,获得积分10
11秒前
打打应助SCI采纳,获得50
11秒前
pinging应助Wang采纳,获得10
11秒前
11秒前
灵巧荆发布了新的文献求助10
12秒前
和谐续完成签到 ,获得积分10
12秒前
李健应助是天使呢采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107938
关于积分的说明 9287239
捐赠科研通 2805706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540033
邀请新用户注册赠送积分活动 716893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709794