Boosting charge storage in 1D manganese oxide-carbon composite by phosphorus-assisted structural modification for supercapacitor applications

材料科学 超级电容器 结晶度 电化学 化学工程 储能 复合数 电极 纳米技术 氧化物 冶金 物理化学 复合材料 热力学 化学 功率(物理) 工程类 物理
作者
Wei Guo,Chang Yu,Changtai Zhao,Wang Zhao,Shaofeng Li,Jinhe Yu,Xinyi Tan,Yuanyang Xie,Le Yang,Hongling Huang,Rong Fu,Jieshan Qiu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:31: 172-180 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.06.008
摘要

Abstract For electrochemical energy storage, the inevitable oxidation and phase evolution process in many low-valent one-dimensional (1D) transition metal oxides displayed gradually optimized electrochemical characteristics, nevertheless, it is generally sluggish in dynamics. Accelerating this process to achieve efficient energy output remains a significant challenge. Herein, with 1D Mn3O4 as a demo, it was revealed that phosphorus species (P) acted as the active species-like effects, thus robustly accelerating phase evolution process from 1D to two-dimensional (2D) oxides with enhanced charge-storage kinetics. The P-modulated Mn3O4 (P–Mn3O4) presents the optimized surface chemistry properties, unsaturated coordination sites and internal disorders, then the accompanied P leaching in P–Mn3O4 further leads to the formation of low-crystallinity MnO2 with O vacancies and abundant grain boundaries for a highly enhanced capacitive performance. As such, the P–Mn3O4-coupled carbon can reach the areal capacitance of 8743 ​mF ​cm−2 (high mass loading: 44.2 ​mg ​cm−2) at 1 ​mA ​cm−2 after fast phase evolution, together with the high mass and volume capacitances of 198 ​F ​g−1 and 113 ​F ​cm−3, respectively. This P-mediated approach to accelerate phase evolution is universal, evidenced by the extensively studied NiCo-based oxides. This contribution would provide a novel and powerful idea to modulate transition metal hybrids and manipulate active species for efficient energy storage and conversion.

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
搞科研的蜗牛完成签到 ,获得积分10
刚刚
想飞的猪完成签到,获得积分10
刚刚
123应助尤娅莹采纳,获得20
1秒前
1秒前
1秒前
小黄包子完成签到,获得积分10
1秒前
8D完成签到,获得积分10
1秒前
5秒前
霜语天国完成签到,获得积分10
5秒前
September发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助单薄蓝血采纳,获得10
6秒前
6秒前
打打应助Crane采纳,获得10
8秒前
小二郎应助tantan采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ应助melon采纳,获得30
9秒前
FashionBoy应助啾啾采纳,获得10
9秒前
今后应助仓颉采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
身后的关注了科研通微信公众号
11秒前
领导范儿应助爱听歌又琴采纳,获得10
12秒前
111完成签到,获得积分10
12秒前
ding应助梦璃采纳,获得10
13秒前
14秒前
大模型应助支若蕊采纳,获得30
14秒前
乐乐应助里昂义务采纳,获得10
15秒前
陈文娜发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
娇1994完成签到,获得积分10
18秒前
高佳智发布了新的文献求助20
18秒前
18秒前
18秒前
柠檬完成签到,获得积分10
18秒前
小二郎应助靳欣妍采纳,获得10
20秒前
21秒前
22秒前
赵狗儿发布了新的文献求助10
22秒前
小熊同学发布了新的文献求助10
23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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6032137
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7718133
关于积分的说明 16199115
捐赠科研通 5178801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771542
邀请新用户注册赠送积分活动 1754800
关于科研通互助平台的介绍 1639876