Activating electrochemically inert ZnMn2O4 via a synergistic effect of cationic and anionic dual vacancies

电化学 空位缺陷 八面体 阳离子聚合 阴极 化学 扩散 离子 化学工程 材料科学 无机化学 结晶学 电极 物理化学 热力学 有机化学 工程类 物理
作者
Jiaqi Huang,Wei Wang,Yin Huang,Yongzhong Jiang,Jingwen Sun,Xue Li,Jun Zhu
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:88: 111553-111553
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.111553
摘要

MnO2 species are inexpensive and attractive green cathode materials for aqueous zinc-ion batteries (AZIBs). Still, they usually degrade into electrochemically inert ZnMn2O4 (ZMO) due to the sluggish diffusion ability of Zn2+, which blocks the internal lattice diffusion channels, significantly hindering the cycle stability of AZIBs. Although Zn vacancy engineering is expected to enhance the electrochemical performance of ZMO, there is an urgent need to develop defect structures that can effectively inhibit the further generation of inert ZMO. Herein, to activate the electrochemical performance of the spent ZMO, cationic and anionic dual vacancies are introduced into ZMO through an acid treatment. The acid treatment removes Zn2+ and forms H-ZMO with Mn cationic vacancies and O anionic vacancies. The dual vacancy structure increases the diffusion energy barrier of the octahedron-tetragon-octahedron transition for Zn2+, thereby inhibiting the transition of MnO2 to ZMO. Moreover, we reveal that the vacancy structure can promote the Grotthuss hopping ability of H+ as the dominant carrier, thereby significantly improving the electrochemical properties of H-ZMO. This article provides universal principles and methods for recycling and activating the electrochemical performance of ZMO, which is conducive to large-scale industrialization processes of AZIBs cathode.
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
轻松盼望发布了新的文献求助10
刚刚
淡定草丛发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
Chillichee应助甜甜的以筠采纳,获得100
5秒前
微笑的巨人完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
脑洞疼应助之之采纳,获得10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
傲娇的凡旋应助踏实的师采纳,获得10
8秒前
乐乐应助orange9采纳,获得10
9秒前
迷路念真发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Jtiger发布了新的文献求助10
10秒前
希望天下0贩的0应助pp0118采纳,获得30
10秒前
深情安青应助艺阳采纳,获得10
10秒前
11秒前
ha完成签到 ,获得积分10
11秒前
xuanyuhuang完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
liuke完成签到,获得积分10
12秒前
CodeCraft应助轻松盼望采纳,获得10
12秒前
whisper发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
15秒前
ximei发布了新的文献求助10
15秒前
迷路念真完成签到,获得积分20
15秒前
夷陵老祖胃无限完成签到,获得积分10
15秒前
DLO发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
打打应助黄昏采纳,获得10
17秒前
小李进阶中完成签到,获得积分10
17秒前
wxwang完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
科研GO发布了新的文献求助10
18秒前
田様应助捕风的栗子采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3458472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3053308
关于积分的说明 9035789
捐赠科研通 2742591
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1504422
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695256
邀请新用户注册赠送积分活动 694454