Bi2S3/rGO nanocomposites with covalent heterojunctions as a high-performance aqueous zinc ion battery material

材料科学 纳米复合材料 石墨烯 水溶液 X射线光电子能谱 氧化物 阴极 复合数 电化学 化学工程 无机化学 纳米技术 电极 复合材料 冶金 有机化学 化学 物理化学 工程类
作者
Shaohua Zhang,Chun Lin,Jiefeng Ye,Dongni Zhao,Yue Chen,Jian‐Min Zhang,Jianming Tao,Jiaxin Li,Yingbin Lin,Stijn F. L. Mertens,Oleg Kolosov,Zhigao Huang
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier]
卷期号:49 (13): 22160-22169 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2023.04.043
摘要

Bismuth(III) sulfide (Bi2S3) is a promising cathode material for aqueous zinc ion batteries (ZIBs), yet suffers from serious capacity issues due to its poor electrical conductivity and microstructural degradations. In this work, Bi2S3 anchored on reduced graphene oxide (rGO) is prepared through hydrothermal reaction and is used as cathode material for aqueous ZIBs. Raman and XPS characterizations confirmed that the oxygen bridge in Bi–O–C heterostructures is successfully created during the hydrothermal synthesis. These oxygen bridges are energy favourable in the Bi2S3/rGO composite materials and serve as the electron transfer channels for rapid charge compensation during Zn2+ incorporation/extraction. Rotating ring–disc electrode (RRDE) measurements demonstrate improved electrochemical stability of the Bi2S3/rGO composite material compared to pristine Bi2S3. As a result of these improved characteristics, Bi2S3/rGO composite shows notably better rate performance and cycling stability than unsupported Bi2S3. Ex-situ X-ray diffraction and XPS characterizations indicate that Zn2+ undergoes a reversible conversion reaction with Bi2S3 to form ZnS/Bi0, rather than being intercalated into Bi2S3 crystal interlayers. The rGO substrate forms chemical bonds with bismuth in the composite material, and the strongly anchored bismuth on the rGO through a Bi–O–C bridge enables a highly reversible conversion reaction. As a result, the Bi2S3/rGO composite with 8 wt% rGO can deliver a reversible capacity of ∼186 mAh g−1 at the current density of 500 mA g−1 after 150 cycles, showing high promise as Zn-ion battery material.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
wang发布了新的文献求助10
2秒前
领导范儿应助liclic采纳,获得10
5秒前
5秒前
在水一方应助葭月十七采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助我爱学习采纳,获得10
6秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
奋力的王打工人完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大应助整齐凌萱采纳,获得10
7秒前
7秒前
maox1aoxin应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
迅速的访天完成签到,获得积分10
8秒前
木帛完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助jianning采纳,获得10
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助lhl采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
ybheart完成签到,获得积分10
15秒前
那些兔儿完成签到 ,获得积分10
16秒前
彳亍发布了新的文献求助20
17秒前
我爱学习发布了新的文献求助10
17秒前
葭月十七发布了新的文献求助10
18秒前
整齐凌萱发布了新的文献求助10
21秒前
耕云钓月完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
扑火退羽完成签到,获得积分10
22秒前
碧蓝惋清发布了新的文献求助10
23秒前
醉熏的天薇完成签到,获得积分10
24秒前
岁晚完成签到,获得积分10
25秒前
Orange应助李博士采纳,获得10
25秒前
恭喜发布了新的文献求助10
26秒前
123发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790083
关于积分的说明 7793577
捐赠科研通 2446452
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301175
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626106
版权声明 601102