Investigation of the Mechanism of Mg Insertion in Birnessite in Nonaqueous and Aqueous Rechargeable Mg-Ion Batteries

双锰矿 电化学 X射线光电子能谱 电解质 水溶液 插层(化学) 尖晶石 化学工程 材料科学 阴极 电池(电) 无机化学 相(物质) 电极 化学 物理化学 冶金 有机化学 工程类 物理 功率(物理) 量子力学 氧化锰
作者
Xiaoqi Sun,Victor Duffort,B. Layla Mehdi,Nigel D. Browning,Linda F. Nazar
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:28 (2): 534-542 被引量:291
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.5b03983
摘要

Magnesium batteries are an energy storage system that potentially offers high energy density, but development of new high voltage cathode materials and understanding of their electrochemical mechanism are critical to realize its benefits. Herein, we synthesize the layered MnO2 polymorph (the birnessite phase) as a nanostructured phase supported on conductive carbon cloth and compare its electrochemistry and structural changes when it is cycled as a positive electrode material in a Mg-ion battery under nonaqueous or aqueous conditions. X-ray photoelectron spectroscopy and transmission electron microscopy studies show that a conversion mechanism takes place during cycling in a nonaqueous electrolyte, with the formation of MnOOH, MnO, and Mg(OH)2 upon discharge. In aqueous cells, on the other hand, intercalation of Mg2+ ions takes place, accompanied by expulsion of interlayer water and transformation to a spinel-like phase as evidenced by X-ray diffraction. Both systems are structurally quasireversible. The sharp contrast in behavior in the two electrolytes points to the important role of the desolvation energy of the Mg2+ cation in nonaqueous systems.
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
刚刚
姚子敏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Hustle完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Eourique发布了新的文献求助10
3秒前
芳芳子发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研狗应助文件撤销了驳回
6秒前
不吃番茄的土豆墙完成签到 ,获得积分10
6秒前
Murphy_12完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助小福采纳,获得10
6秒前
7秒前
万能图书馆应助jg采纳,获得10
8秒前
8秒前
香蕉觅云应助愉快的宛儿采纳,获得10
8秒前
李士祥发布了新的文献求助30
8秒前
Lucas应助老实乌冬面采纳,获得10
9秒前
儒雅棒球完成签到,获得积分10
9秒前
score17发布了新的文献求助10
9秒前
圣甲虫完成签到 ,获得积分10
11秒前
淋湿巴黎发布了新的文献求助10
11秒前
一玉凡石发布了新的文献求助10
11秒前
完美世界应助李昕123采纳,获得10
11秒前
勤劳鼠标发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
贺知什么书完成签到,获得积分10
12秒前
秋千有几根绳子完成签到 ,获得积分10
12秒前
Phuctanpct完成签到,获得积分20
14秒前
swtdna发布了新的文献求助50
14秒前
传奇3应助ming采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
Orange应助鑫光熠熠采纳,获得10
16秒前
hswhswqkdh完成签到,获得积分10
17秒前
缥缈烙发布了新的文献求助10
17秒前
专注学习发布了新的文献求助10
17秒前
加菲丰丰举报巧可脆脆求助涉嫌违规
17秒前
lwm不想看文献完成签到 ,获得积分10
18秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
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 3157989
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809366
关于积分的说明 7881582
捐赠科研通 2467822
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313728
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630522
版权声明 601943