High-mass loading V3O7·H2O nanoarray for Zn-ion battery: New synthesis and two-stage ion intercalation chemistry

插层(化学) 材料科学 阴极 电池(电) 电化学 离子 化学工程 电极 无机化学 纳米技术 冶金 热力学 物理化学 化学 功率(物理) 物理 有机化学 工程类
作者
Duo Chen,Mengjie Lu,Boran Wang,Hongfei Cheng,Hang Yang,Dong Cai,Wei Han,Hong Jin Fan
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:83: 105835-105835 被引量:175
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.105835
摘要

Vanadium-based materials are promising cathode materials for aqueous rechargeable zinc-ion batteries (ZIBs). However, up to now, the detailed Zn ion intercalation mechanisms are still not fully clear. In this work, we first show a new facile synthesis approach for V3O7·H2O nanoarray cathode with large mass loadings (1.0–12 mg cm−2). An empirical model is proposed to assess the utilization ratio of active materials under different mass loadings. Then, through the combination of first-principles calculations and a series of ex-situ characterizations, we identify for the first time a two-step Zn2+ intercalation mechanism in V3O7·H2O. The stepwise and reversible intercalation process is manifested by different diffusion energy barriers and segmented electrochemical kinetics in various discharge depths. The nanoarray binder-free electrode is also applied in pouch cells which show high capacities than state-of-the-art ZIB pouch cells. This study may provide an elucidation for the disputed Zn2+ intercalation chemistry of vanadium-based cathodes in ZIBs as well as a guidance to the design of high-mass-loading battery 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
开朗的骁完成签到,获得积分0
1秒前
2秒前
Sslya完成签到,获得积分10
2秒前
等待易云完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Jakie_W完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
汉堡包应助科研清洁工采纳,获得10
4秒前
刘鑫慧完成签到 ,获得积分10
5秒前
SUN完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
麦麦完成签到,获得积分10
6秒前
zhuling完成签到,获得积分10
6秒前
林结衣完成签到,获得积分10
7秒前
大个应助丰富的墨镜采纳,获得10
7秒前
满满发布了新的文献求助10
7秒前
説書人完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
aiai发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
夜无霜666完成签到,获得积分10
9秒前
爱吃冬瓜完成签到,获得积分10
9秒前
lee完成签到,获得积分10
10秒前
111关注了科研通微信公众号
10秒前
打打应助冰阔落采纳,获得10
10秒前
糟糕的雪晴完成签到,获得积分10
10秒前
ni发布了新的文献求助10
11秒前
我是老大应助zakaria采纳,获得10
11秒前
MGN发布了新的文献求助10
12秒前
carnationli完成签到,获得积分10
12秒前
hydrate发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
花花懿懿完成签到,获得积分10
15秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
bbbuuu发布了新的文献求助10
15秒前
Raymond应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
郑旭辉应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Raymond应助科研通管家采纳,获得10
15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
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 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 6028907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7696336
关于积分的说明 16188382
捐赠科研通 5176155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769842
邀请新用户注册赠送积分活动 1753266
关于科研通互助平台的介绍 1639043