Few-layer δ-MnO2 nanosheets grown on three-dimensional N-doped hierarchically porous carbon networks for long-life aqueous zinc ion batteries

材料科学 水溶液 多孔性 兴奋剂 化学工程 碳纤维 阴极 离子 热液循环 扩散 电化学 电极 纳米技术 冶金 复合材料 化学 复合数 有机化学 光电子学 物理化学 工程类 物理 热力学
作者
Shijun Luo,Jing Xu,Baohe Yuan,Lei Xu,Rui Zheng,Yusheng Wang,Mengjie Zhang,Yang Lu,Yongsong Luo
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:203: 326-336 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.11.080
摘要

Manganese dioxide (MnO2) is typically used as aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) cathode material because of its ideal theoretical capacity, but low rate performance and short cycle life are some challenges for commercial applications. Herein, we report few-layer δ-MnO2 nanosheets anchored in situ on three-dimensional (3D) N-doped hierarchically porous carbon networks (NCM) by using the green template method and simple hydrothermal process. The synthesized NCM possess the characteristics, such as excellent electric conductivity and abundant active sites, which can enhance the electron/ion transfer kinetics and buffer the volume changes of δ-MnO2 nanosheets. Owing to the structural properties, the specific capacity can deliver 335 mAh g−1 at a current density of 0.1 A g−1 and exhibits superior cycle stability (92.5% capacity retention after 1000 cycles at 1 A g−1 and 88% capacity retention after 5000 cycles at 2 A g−1). First-principles calculations also show that the introduction of NC improves the number of electrons near the Fermi level of δ-MnO2 and reduces the diffusion barriers of Zn2+ ions. This work develops a promising strategy for designing high-performance and low-cost AZIBs.
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
刚刚
天123完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
leeteukxx发布了新的文献求助10
1秒前
王小小完成签到,获得积分10
1秒前
所所应助7U采纳,获得10
1秒前
1秒前
无花果应助潘杰采纳,获得10
1秒前
nekobeing发布了新的文献求助10
2秒前
win完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
bkagyin应助yuxiao采纳,获得10
4秒前
玉七发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6应助77采纳,获得10
5秒前
5秒前
我是老大应助凌雪采纳,获得10
5秒前
元秋发布了新的文献求助10
6秒前
Gandiva发布了新的文献求助10
6秒前
默问应助自觉从筠采纳,获得20
6秒前
7秒前
宸昶完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sean完成签到 ,获得积分10
7秒前
wzgkeyantong完成签到,获得积分10
8秒前
慕青应助犹豫的君浩采纳,获得10
8秒前
8秒前
方华完成签到,获得积分10
8秒前
研友_89eBO8完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
syz完成签到,获得积分10
9秒前
研友_LwlAgn完成签到,获得积分10
10秒前
Harden发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
kd7发布了新的文献求助10
10秒前
浮游应助张淼采纳,获得10
10秒前
wjx发布了新的文献求助50
12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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625544
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711411
关于积分的说明 14955483
捐赠科研通 4779507
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553786
邀请新用户注册赠送积分活动 1515698
关于科研通互助平台的介绍 1475905