Graphene-like Vanadium Oxygen Hydrate (VOH) Nanosheets Intercalated and Exfoliated by Polyaniline (PANI) for Aqueous Zinc-Ion Batteries (ZIBs)

聚苯胺 材料科学 石墨烯 化学工程 氧化钒 氧化物 无机化学 电化学 聚合 电极 聚合物 复合材料 纳米技术 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Mingshan Wang,Jun Zhang,Linzi Zhang,Jiaqi Li,Wenjie Wang,Zhenliang Yang,Lei Zhang,Yixian Wang,Junchen Chen,Yun Huang,David Mitlin,Xing Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (28): 31564-31574 被引量:165
标识
DOI:10.1021/acsami.0c10183
摘要

A new approach is employed to boost the electrochemical kinetics and stability of vanadium oxygen hydrate (VOH, V2O5·nH2O) employed for aqueous zinc-ion battery (ZIB) cathodes. The methodology is based on electrically conductive polyaniline (PANI) intercalated-exfoliated VOH, achieved by preintercalation of an aniline monomer and its in situ polymerization within the oxide interlayers. The resulting graphene-like PANI-VOH nanosheets possess a greatly boosted reaction-controlled contribution to the total charge storage capacity, resulting in more material undergoing the reversible V5+ to V3+ redox reaction. The PANI-VOH electrode obtains an impressive capacity of 323 mAh g-1 at 1 A g-1, and state-of-the-art cycling stability at 80% capacity retention after 800 cycles. Because of the facile redox kinetics, the PANI-VOH ZIB obtains uniquely promising specific energy-specific power combinations: an energy of 216 Wh kg-1 is achieved at 252 W kg-1, while 150 Wh kg-1 is achieved at 3900 W kg-1. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and galvanostatic intermittent titration technique (GITT) analyses indicate that with PANI-VOH nanosheets, there is a simultaneous decrease in the charge transfer resistance and a boost in the diffusion coefficient of Zn2+ (by a factor of 10-100) vs the VOH baseline. The strategy of employing PANI for combined intercalation-exfoliation may provide a broadly applicable approach for improving the performance in a range of oxide-based energy storage materials.
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
JamesPei应助大豪子采纳,获得30
刚刚
jy发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
陆靖易发布了新的文献求助10
刚刚
LQW完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
plant完成签到,获得积分10
2秒前
lyt完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
敏感网络完成签到,获得积分20
5秒前
kh453发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
子爵木完成签到 ,获得积分10
5秒前
HC发布了新的文献求助30
6秒前
无限鞅发布了新的文献求助10
6秒前
SherlockLiu完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
吴岳发布了新的文献求助10
8秒前
陆靖易完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
Bella完成签到 ,获得积分10
10秒前
yhl发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
震动的乐天完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
Hello应助xuanxuan采纳,获得10
16秒前
村长热爱美丽完成签到 ,获得积分10
16秒前
一衣完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
18秒前
明理世倌发布了新的文献求助10
18秒前
今后应助niu1采纳,获得10
19秒前
KONG发布了新的文献求助10
19秒前
爆米花应助成梦采纳,获得10
19秒前
yhl完成签到,获得积分20
20秒前
皮皮发布了新的文献求助10
21秒前
圆圆的脑袋应助SCISSH采纳,获得10
22秒前
阳光的雁山完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808