亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Improved Mn 4+ /Mn 2+ Contribution in High‐Voltage Zn–MnO 2 Batteries Enabled by an Al 3+ ‐Ion Electrolyte

电解质 材料科学 电化学 插层(化学) 电池(电) 电容 离子 储能 电流密度 超级电容器 分析化学(期刊) 化学工程 电极 无机化学 物理化学 化学 热力学 物理 色谱法 量子力学 工程类 功率(物理) 有机化学
作者
Xingqi Chang,Jesús Chacón‐Borrero,Jian Ku Shang,Ke Xiao,Guillem Montaña‐Mora,Karol Viviana Mejía‐Centeno,Xuan Lu,Ao Yu,Jing Yu,Xiaolong Zhou,Sarayut Tunmee,Pinit Kidkhunthod,Changcai Cui,Junshan Li,Yongbing Tang,Paulina R. Martínez‐Alanis,Jordi Arbiol,Andreu Cabot
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (48) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/aenm.202402584
摘要

Abstract Rechargeable aqueous Zn–MnO 2 batteries are attracting attention as a cost‐effective and safe energy storage solution, but their commercialization faces challenges due to limited stability, output voltage, and energy density. Herein, a hybrid‐ion Zn–MnO 2 system with enhanced Mn 4+ /Mn 2+ electrochemical contribution is introduced using an Al 3+ ‐based electrolyte. Compared with conventional Zn 2+ electrolytes, the hybrid Al 3+ /Zn 2+ cell offers higher output voltage of 1.75 V, capacities up to 469 mAh g −1 , and outstanding energy densities up to ≈730 Wh kg −1 at 0.3 A g −1 . Besides, the Al 3+ ‐enabled Zn–MnO 2 battery shows 100% capacity and energy density retention after 10,000 cycles at 2 A g −1 . Even at a high mass–loading of 6.2 mg cm −2 , a capacity of ≈200 mAh g −1 is maintained for over 100 cycles. This outstanding performance is related to the contribution of different intercalation and reaction mechanisms, as proved by the combination of electrochemical analysis and ex‐situ x ‐ray diffraction characterization of the cells at different discharge stages. Al 3+ ions, as Lewis strong acid, contribute to capacity in two significant ways: through a highly reversible intercalation/de‐intercalation that substantially boosts capacitance at low current rates, and promoting the Mn 4+ /Mn 2+ reaction aided by H + that dominates the capacitance at higher current rates. Overall, this work demonstrates a practical Zn–MnO 2 battery with a high potential for low‐cost stationary energy storage habilitated by multiple ion co‐intercalation.
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
Hannibal发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
3秒前
暴躁的逊发布了新的文献求助10
5秒前
早日发论文完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
NexusExplorer应助早日发论文采纳,获得10
9秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
魔幻诗兰发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
田様应助暴躁的逊采纳,获得30
16秒前
脑洞疼应助朦丶桦采纳,获得10
18秒前
23秒前
27秒前
00030发布了新的文献求助30
31秒前
杨乃彬完成签到,获得积分10
31秒前
深情安青应助_ban采纳,获得10
36秒前
38秒前
CyberHamster完成签到,获得积分10
39秒前
愉快立诚完成签到 ,获得积分10
40秒前
linqishi发布了新的文献求助10
42秒前
shinn发布了新的文献求助10
44秒前
努力的淼淼完成签到 ,获得积分10
45秒前
在水一方应助凌波微步采纳,获得10
45秒前
GGBoy完成签到 ,获得积分10
45秒前
隐形的书雁完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
52秒前
53秒前
上官若男应助爱晖采纳,获得10
54秒前
凌波微步发布了新的文献求助10
57秒前
shinn发布了新的文献求助10
58秒前
朦丶桦发布了新的文献求助10
59秒前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Criminology34举报MadysonKotrba求助涉嫌违规
1分钟前
慕青应助朦丶桦采纳,获得10
1分钟前
凌波微步完成签到,获得积分20
1分钟前
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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7431406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9033236
关于积分的说明 19245312
捐赠科研通 7058418
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3236462
关于科研通互助平台的介绍 2400030
邀请新用户注册赠送积分活动 2219639