Modified morphology and restrained overpotential of manganese dioxide by iron doping for boosting aqueous zinc storage

过电位 阴极 电化学 阳极 化学工程 储能 水溶液 化学 掺杂剂 材料科学 无机化学 兴奋剂 电极 冶金 物理化学 有机化学 光电子学 量子力学 物理 工程类 功率(物理)
作者
Zhen Tian,Zhenxin Zhao,Yanjun Chen,Dan Li,Yanzhong Wang,Xiaomin Wang,Li Guo
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier]
卷期号:925: 166682-166682 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.166682
摘要

Aqueous zinc-ion hybrid capacitors (ZIHCs) based on a multivalent ion-storage mechanism are attracting increasing attention owing to their inherent safety and low-cost. However, their unsatisfactory energy density and durability have so far limited their practical application. Herein, iron-doped α-manganese dioxide was grown on carbon cloth (FMO/CC) via a facile method to obtaied an aqueous ZIHC cathode. The important role of the iron dopant in modulating the microstructure and assistingg ion diffusion as well as suppressing the overpotential for the hydrogen evolution reaction at the FMO/CC cathode was demonstrated by experimental results and theoretical calculations. Moreover, characterization by ex situ XPS revealed that the Mn4+/Mn3+ and Fe3+/Fe2+ redox couples were involved in the Zn2+ storage mechanism. As a result, the FMO/CC cathode displayed electrochemical performance with a capacity of 288 mAh g−1 at a current density of 1 A g−1, an increased operating voltage range of 1.4 V, and cycling stability with only 15 % capacity loss over 10,000 cycles at 10 A g−1. Moreover, the obtained ZIHC based on an FMO/CC cathode and an activated carbon anode exhibited an energy density of 47 Wh kg−1 and a power density of 995 W kg−1, as well as 72 % capacity retention after 5000 cycles. The excellent electrochemical performances of the FMO/CC cathode demonstrate great potential applications in Zn2+ energy storage devices.
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
刚刚
黎明完成签到,获得积分10
刚刚
Dnil发布了新的文献求助10
刚刚
乐观谷芹完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
axunQAQ发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
清爽绿旋完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
KLAY应助serena521采纳,获得10
3秒前
3秒前
愉快彩虹完成签到,获得积分10
4秒前
桐桐应助连钧采纳,获得10
4秒前
科目三应助ptang采纳,获得10
5秒前
小智完成签到 ,获得积分10
5秒前
Liona完成签到 ,获得积分10
5秒前
淡定可乐完成签到,获得积分10
6秒前
HJJHJH发布了新的文献求助50
6秒前
shaylie发布了新的文献求助30
7秒前
秋祭完成签到,获得积分10
7秒前
axunQAQ完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小黑完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
xuuu完成签到,获得积分10
8秒前
Raymond发布了新的文献求助30
8秒前
科研通AI6.3应助Phoo采纳,获得10
9秒前
我爱科研发布了新的文献求助10
9秒前
共享精神应助clm采纳,获得100
9秒前
务实幻露完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
西瓜汁完成签到,获得积分10
10秒前
maox1aoxin应助无奈尔容采纳,获得50
11秒前
淡然的尔云应助freya采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助超帅的萤采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助田秋分采纳,获得10
12秒前
戴迪完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
踏实孤风完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7556567
关于积分的说明 16134437
捐赠科研通 5157332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762362
邀请新用户注册赠送积分活动 1740942
关于科研通互助平台的介绍 1633458