High‐Performance Aqueous Zinc‐Ion Battery Based on an Al0.35Mn2.52O4 Cathode: A Design Strategy from Defect Engineering and Atomic Composition Tuning

材料科学 尖晶石 电导率 阴极 水溶液 离子 电流密度 扩散 化学工程 电极 纳米技术 电解质 冶金 物理化学 热力学 物理 工程类 有机化学 化学 量子力学
作者
Denghu Wang,Siqi Zhang,Chunguang Li,Xiaobo Chen,Wei Zhang,Xin Ge,Haibo Lin,Zhan Shi,Shouhua Feng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (7) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/smll.202105970
摘要

Rechargeable zinc-ion batteries (ZIBs), which adopt mild aqueous electrolytes with high power density and safety, have received significant interest. As the most widely used cathode material for ZIBs, manganese-based oxide has poor rate performance owing to its low electronic conductivity and slow ion diffusion kinetics. In this study, using the synergistic regulation strategy of defect engineering and atomic composition tuning, a mesoporous Al0.35 Mn2.52 O4 with an ultrahigh surface area (up to 82 m2 g-1 ) is fabricated through Al substitution in the Mn3 O4 , followed by an Al-selective leaching process. During the entire process, numerous defects are obtained in the spinel structure by removing ≈30% of the Al cations. Al substitution can improve the material conductivity, while cation defects can weaken the electrostatic effect and promote ion diffusion ability. Therefore, the Al0.35 Mn2.52 O4 cathode of ZIBs exhibits a high reversible capacity of 302 mAh g-1 at a current density of 100 mA g-1 . Furthermore, the reversible capacity remains at 147 mAh g-1 after 1000 cycles at a current density of 1500 mA g-1 . This synergistic regulation of atomic composition tuning and defect engineering provides a new perspective for improving the performance of electrode materials in 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
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
1秒前
浅弋发布了新的文献求助10
1秒前
Spinnin完成签到,获得积分10
2秒前
zhuding1978完成签到,获得积分10
3秒前
kkk完成签到,获得积分10
3秒前
huang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
jisuanwuli发布了新的文献求助10
5秒前
燕祁完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助纯真硬币采纳,获得10
6秒前
紫薯球完成签到,获得积分10
7秒前
英姑应助一缕炊烟照月明采纳,获得10
7秒前
小十二完成签到 ,获得积分10
7秒前
传奇3应助soul13max采纳,获得10
8秒前
jw完成签到,获得积分10
9秒前
水星完成签到,获得积分10
10秒前
求求接收吧完成签到,获得积分10
10秒前
浅弋完成签到,获得积分10
11秒前
Ashao完成签到,获得积分10
12秒前
甜汤完成签到,获得积分20
12秒前
自信的眉毛完成签到,获得积分10
13秒前
现代的曲奇完成签到 ,获得积分10
13秒前
Robertchen完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
CHENHL完成签到,获得积分10
16秒前
NexusExplorer应助积极向上采纳,获得10
17秒前
嘉丽的后花园完成签到,获得积分10
17秒前
思源应助歪比八不采纳,获得10
18秒前
ShuangWeng应助热情的达采纳,获得10
18秒前
大个应助诚心的电话采纳,获得10
19秒前
20秒前
万能图书馆应助win采纳,获得10
20秒前
carol7298完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
小吴搞科研完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
小九发布了新的文献求助10
25秒前
无限的易云关注了科研通微信公众号
25秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
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
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3137328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788413
关于积分的说明 7786262
捐赠科研通 2444571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299936
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625680
版权声明 601023