Molecular tailoring of MnO2 by bismuth doping to achieve aqueous zinc-ion battery with capacitor-level durability

材料科学 阴极 电化学 兴奋剂 水溶液 电容器 化学工程 电池(电) 耐久性 复合材料 冶金 光电子学 电极 物理化学 热力学 电气工程 电压 功率(物理) 化学 工程类 物理
作者
Yu Ma,Ming Xu,Rong Liu,Huanhao Xiao,Yang Liu,Xue Wang,Youyuan Huang,Guohui Yuan
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:48: 212-222 被引量:194
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.03.024
摘要

The poor structural stability and sluggish reaction kinetic leading to rapid capacity fading are still major obstacles for MnO2 as aqueous zinc-ion batteries (ZIBs) cathode materials. Herein, to address this issue, a bismuth (Bi) doping technology is proposed for α-MnO2. A comprehensive study suggests that the Bi stabilizes the tunnel structure by Bi-O bond, enhance the electrical conductivity and weaken the chemical bond strength between the Zn2+ and O via distorting the electron cloud of O. The reaction mechanism analysis further confirms the highly stable phase structure of the Bi-doped α-MnO2 (BMO-6) during the Zn2+/H+ co-insertion/extraction. As result, the BMO-6 cathode manifests an amazing cycle life over 10000 cycles with a capacity retention of 93%, which surpasses the reported Mn-based cathodes in aqueous ZIBs as far as known. Meanwhile, the BMO-6 ZIB displays good rate performance and outstanding energy density of 486 Wh kg−1. Furthermore, the assembled flexible ZIB based on BMO-6 also exhibits excellent mechanical stability at different deformations. This work has proved that Bi doping can boost the electrochemical performance of MnO2 and open new horizons for exploiting other potential cathodes in aqueous 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
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
mumu发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
缪连虎完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
科研通AI6应助秋之采纳,获得10
1秒前
哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
苏苏发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
姜姜发布了新的文献求助10
5秒前
山雷发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
英俊的铭应助huangsi采纳,获得10
5秒前
wpie99完成签到,获得积分10
6秒前
yy发布了新的文献求助10
6秒前
yangmaimai发布了新的文献求助10
6秒前
杜杨完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助yam采纳,获得10
7秒前
enen发布了新的文献求助10
7秒前
陈文娜完成签到,获得积分10
7秒前
khc完成签到 ,获得积分20
7秒前
1361906464发布了新的文献求助10
8秒前
年轻的我完成签到,获得积分10
8秒前
顺心成仁完成签到 ,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助Samuel_采纳,获得10
9秒前
义气钻石完成签到,获得积分10
10秒前
张佳乐发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
苏世完成签到,获得积分10
14秒前
mumu完成签到,获得积分10
14秒前
lzhaisa发布了新的文献求助10
15秒前
清爽的颜完成签到,获得积分10
15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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4990408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4239471
关于积分的说明 13206864
捐赠科研通 4033870
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2207015
邀请新用户注册赠送积分活动 1218138
关于科研通互助平台的介绍 1136325