Mass Transport Properties of Manganese Dioxide Phases for Use in Electrochemical Capacitors: Structural Effects on Solid State Diffusion

软锰矿 电化学 扩散 介电谱 双锰矿 隐锰铁矿 假电容器 材料科学 分析化学(期刊) 化学 无机化学 超级电容器 电极 冶金 热力学 物理化学 氧化锰 物理 色谱法
作者
Madeleine Dupont,Andrew Cross,Alban Morel,Mickael Drozd,Anthony F. Hollenkamp,Scott W. Donne
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:160 (8): A1219-A1231 被引量:18
标识
DOI:10.1149/2.012308jes
摘要

The solid state mass transport characteristics of various manganese dioxide phases has been examined with a focus on their use in electrochemical capacitors. The phases examined included γ-MnO2 (electrolytic manganese dioxide), β-MnO2 (Pyrolusite), Ramsdellite, δ-MnO2 (Birnessite), α-MnO2 (Cryptomelane) and λ-MnO2. Diffusion within each phase was examined using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and step potential electrochemical spectroscopy (SPECS). A√D (where A is surface area and D is the diffusion coefficient) decreases with depth of discharge, and is also affected by the phase of manganese dioxide studied, with γ-MnO2 exhibiting the highest A√D value. Overall, values of A√D varied between 3 × 10−8 – 2 × 10−10 m3/s1/2/g, which is comparable with literature data. These results also provide information on the kinetics of lattice expansion and contraction which occurring during cycling. High surface area phases such as γ-MnO2, Ramsdellite and Cryptomelane, showed significant hysteresis in lattice contraction which is attributed to the diffusion of protons through surface domains. Low surface area phases (Pyrolusite and λ-MnO2) did not display this hysteresis, suggesting that proton diffusion occurs predominantly in the bulk of the material. No direct correlation between mass transport and specific capacitance is observed, suggesting that other material properties contribute to specific capacitance.

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
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
tf完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助lhh采纳,获得10
1秒前
婷_1988发布了新的文献求助10
1秒前
rrrrrrun发布了新的文献求助10
2秒前
XLYIDNNQJB完成签到 ,获得积分10
2秒前
jiajia发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
正直尔曼完成签到,获得积分10
3秒前
yan发布了新的文献求助10
4秒前
张远最帅完成签到,获得积分10
4秒前
夜雨听笑完成签到,获得积分10
4秒前
干净的冷安应助蝴蝶采纳,获得10
4秒前
夹心发布了新的文献求助10
5秒前
大帅比发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
着急的猴完成签到 ,获得积分10
5秒前
legend完成签到,获得积分0
5秒前
木昆完成签到 ,获得积分10
5秒前
852应助要减肥冰菱采纳,获得10
5秒前
Lillianzhu1完成签到,获得积分10
5秒前
holly发布了新的文献求助10
6秒前
屈洪娇发布了新的文献求助10
6秒前
joeqin完成签到,获得积分10
6秒前
东东完成签到,获得积分10
6秒前
yyyy完成签到,获得积分10
6秒前
YY完成签到,获得积分10
6秒前
文静的电灯胆完成签到,获得积分10
6秒前
澜冰发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
caicai发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5699679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5132628
关于积分的说明 15227678
捐赠科研通 4854695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2604865
邀请新用户注册赠送积分活动 1556246
关于科研通互助平台的介绍 1514444