Local Structure Distortion in Mn, Zn Doped Cu₂V₂O₇: Supercapacitor Performance and Emergent Spin‐Phonon Coupling

材料科学 超级电容器 拉曼光谱 X射线光电子能谱 电容 分析化学(期刊) 兴奋剂 纳米技术 光电子学 电极 化学工程 物理化学 光学 化学 物理 色谱法 工程类
作者
Ashok Kumar Das,Aritra Banerjee,Akhil Tayal,Mir Sahanur Ali,Rashbihari Layek,Srikanta Karmakar,Pritam Bala Sinha,Pathik Kumbhakar,Dipankar Chattopadhyay,S. Bandyopadhyay
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adma.202416644
摘要

Abstract Supercapacitors are rapidly gaining attention as next‐generation energy storage devices due to their superior power and energy densities. This study pioneers the investigation of Mn/Zn co‐doping in α‐Cu₂V₂O₇ (CVO) to enhance its performance as a supercapacitor electrode material. Structural and local Structural properties of Mn/Zn co‐doped CVO have been investigated through X‐ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), X‐ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), and X‐ray Absorption Spectroscopy (XAS), revealing significant distortions that enhance supercapacitor performance. The optimized sample demonstrates a remarkable specific capacitance of 1950.95 Fg −1 , energy density of 97.54 Whkg −1 , and enhanced capacitive retention, attributed to the unique Cu coordination environment and improved charge transfer kinetics. Temperature‐dependent Raman spectroscopy unveils spin‐phonon coupling (SPC), particularly in VO₄ stretching modes, supported by magnetic measurements that shows a reduction in the Néel temperature and the emergence of zero field‐cooled (ZFC) exchange bias (EB). This work is the first to report the impact of local structure distortion on both supercapacitor performance and SPC in CVO, offering a novel strategy for developing high‐performance energy storage materials with spintronics potential. In addition, the assembled symmetric optimized supercapacitor shows a high energy density of 93.32 Whkg −1 and excellent cycling stability. A prototype device incorporating the optimized CVO successfully powers eight commercial LED bulbs, demonstrating its practical application potential.
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
1秒前
斯文觅珍完成签到,获得积分10
3秒前
清新的冬灵完成签到,获得积分20
3秒前
01AE86关注了科研通微信公众号
4秒前
二维世界的鱼完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
悬铃木发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Akim应助Redamancy采纳,获得10
7秒前
Meya发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
13秒前
勤奋尔曼应助明理的凌旋采纳,获得10
15秒前
泡泡完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI5应助旺仔牛奶糖采纳,获得10
15秒前
斑马可以睡了完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
hbhbj完成签到,获得积分10
19秒前
小王发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
23秒前
25秒前
杨皓文完成签到,获得积分10
25秒前
酷波er应助Silole采纳,获得10
27秒前
27秒前
完美世界应助penguin采纳,获得10
28秒前
QR发布了新的文献求助10
29秒前
Redamancy发布了新的文献求助10
30秒前
心流中的麋鹿完成签到,获得积分10
30秒前
华仔应助科研菜鸡采纳,获得20
32秒前
33秒前
36秒前
甜蜜笑阳完成签到,获得积分10
36秒前
旺仔牛奶糖完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
完美芹发布了新的文献求助30
37秒前
CatSYL完成签到 ,获得积分10
37秒前
38秒前
40秒前
Nelson发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 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 3756727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3300097
关于积分的说明 10112243
捐赠科研通 3014504
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1655600
邀请新用户注册赠送积分活动 790016
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753546