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
1秒前
1秒前
杨文献发布了新的文献求助10
1秒前
正在下雨完成签到,获得积分10
2秒前
苗条盼山发布了新的文献求助10
3秒前
梁晓雯发布了新的文献求助10
4秒前
Hello应助song采纳,获得10
4秒前
十二十三完成签到,获得积分10
5秒前
liaoyoujiao完成签到,获得积分10
5秒前
xiadu完成签到 ,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
刘培恒发布了新的文献求助10
7秒前
冉冉发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
carol7298完成签到 ,获得积分10
9秒前
cwb完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
bkagyin应助苗条盼山采纳,获得10
10秒前
苗浩阳完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
五块墓碑完成签到,获得积分10
14秒前
张三完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
淡然的昊焱完成签到,获得积分20
17秒前
一只猪完成签到 ,获得积分20
17秒前
Lucas应助懦弱的安珊采纳,获得10
18秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
欣欣发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
所所应助124_dfs采纳,获得10
21秒前
完美世界应助张晨旭采纳,获得30
22秒前
安之发布了新的文献求助30
23秒前
24秒前
24秒前
心大漏风关注了科研通微信公众号
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
25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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 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 5737072
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5370628
关于积分的说明 15334769
捐赠科研通 4880833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2623041
邀请新用户注册赠送积分活动 1571886
关于科研通互助平台的介绍 1528738