Intercalation and Conversion Reactions of Nanosized β-MnO2 Cathode in the Secondary Zn/MnO2 Alkaline Battery

插层(化学) 碱性电池 尖晶石 阴极 电池(电) X射线光电子能谱 电解质 电化学 材料科学 化学工程 相(物质) 钾离子电池 无机化学 电极 化学 磷酸钒锂电池 冶金 物理化学 功率(物理) 有机化学 工程类 物理 量子力学
作者
Joon Kyo Seo,Jae‐Wook Shin,Hyeseung Chung,Po Yu Meng,Xuefeng Wang,Ying Shirley Meng
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (21): 11177-11185 被引量:67
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.7b11685
摘要

This work reports rechargeable Zn/β-MnO2 alkaline batteries as promising stationary energy storage. Unlike commercial alkaline batteries with poor cyclic performance, the nanosized β-MnO2 cathode in the mixture of LiOH and KOH electrolyte enables rechargeable reactions with high capacity. To unveil the underlying reaction mechanisms of nanosized β-MnO2, we combine thermodynamic frameworks with experimental characterization, including electrochemistry, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results demonstrate a series of proton intercalation reaction (β-MnO2 → γ-MnOOH) and two-phase conversion reactions (γ-MnOOH → Mn(OH)2 → λ-MnO2) during the first cycle and Li and H cointercalation in the host structure of λ-MnO2 spinel during the 100th cycle. It is remarkable that the addition of Bi2O3 in the nanosized β-MnO2 cathode exhibits outstanding capacity. After 100 dischargings, the battery demonstrates a capacity of 316 mA h g–1. Our findings can serve in the tailored cathode design in high capacity and rechargeable Zn/β-MnO2 alkaline batteries.
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
玩命的鹤完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
3秒前
5秒前
6秒前
吃猫的鱼发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助唐三神奇采纳,获得10
7秒前
认真摆烂发布了新的文献求助10
8秒前
小白发布了新的文献求助10
11秒前
冷傲的冰菱完成签到,获得积分10
12秒前
自由大叔完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
kindong发布了新的文献求助10
15秒前
天天完成签到,获得积分10
16秒前
小二郎应助ss采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
科研通AI5应助冷傲的冰菱采纳,获得10
19秒前
幸福大白发布了新的文献求助30
20秒前
22秒前
文言完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
爆米花应助轩仔采纳,获得10
24秒前
我是老大应助胡图图采纳,获得30
24秒前
乐观的颦发布了新的文献求助10
24秒前
望其项背发布了新的文献求助10
25秒前
天天发布了新的文献求助10
25秒前
kindong完成签到,获得积分10
27秒前
汉堡包应助小白采纳,获得10
27秒前
xiaoxin完成签到,获得积分20
28秒前
科研通AI2S应助sure采纳,获得10
29秒前
小辣椒发布了新的文献求助10
29秒前
Webridging完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
等的你呢完成签到,获得积分10
31秒前
Yina完成签到 ,获得积分10
33秒前
WSGQT完成签到 ,获得积分10
33秒前
uu发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
小二郎应助望其项背采纳,获得10
36秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
Genre and Graduate-Level Research Writing 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3673942
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3229353
关于积分的说明 9785517
捐赠科研通 2939954
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1611513
邀请新用户注册赠送积分活动 760978
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736344