已入深夜,您辛苦了!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!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Effects of interlayer confinement and hydration on capacitive charge storage in birnessite

双锰矿 电容感应 材料科学 超级电容器 电荷(物理) 化学物理 电容 复合材料 凝聚态物理 纳米技术 电极 化学 电气工程 物理 物理化学 冶金 工程类 量子力学 氧化物 氧化锰
作者
Shelby Boyd,Karthik Ganeshan,Wan‐Yu Tsai,Tao Wu,Saeed Saeed,De‐en Jiang,Nina Balke,Adri C. T. van Duin,Veronica Augustyn
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (12): 1689-1694 被引量:192
标识
DOI:10.1038/s41563-021-01066-4
摘要

Nanostructured birnessite exhibits high specific capacitance and nearly ideal capacitive behaviour in aqueous electrolytes, rendering it an important electrode material for low-cost, high-power energy storage devices. The mechanism of electrochemical capacitance in birnessite has been described as both Faradaic (involving redox) and non-Faradaic (involving only electrostatic interactions). To clarify the capacitive mechanism, we characterized birnessite's response to applied potential using ex situ X-ray diffraction, electrochemical quartz crystal microbalance, in situ Raman spectroscopy and operando atomic force microscope dilatometry to provide a holistic understanding of its structural, gravimetric and mechanical responses. These observations are supported by atomic-scale simulations using density functional theory for the cation-intercalated structure of birnessite, ReaxFF reactive force field-based molecular dynamics and ReaxFF-based grand canonical Monte Carlo simulations on the dynamics at the birnessite-water-electrolyte interface. We show that capacitive charge storage in birnessite is governed by interlayer cation intercalation. We conclude that the intercalation appears capacitive due to the presence of nanoconfined interlayer structural water, which mediates the interaction between the intercalated cation and the birnessite host and leads to minimal structural changes.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
3秒前
小蘑菇应助薄荷味汽水采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
Megan发布了新的文献求助10
9秒前
大模型应助decade采纳,获得10
11秒前
发文章发布了新的文献求助50
12秒前
科研通AI5应助薄荷味汽水采纳,获得10
16秒前
19秒前
20秒前
毛哥看文献完成签到 ,获得积分10
21秒前
伶俐的无血完成签到 ,获得积分10
21秒前
Zoeytam发布了新的文献求助10
22秒前
豌豆完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
27秒前
顺心乐曲发布了新的文献求助10
28秒前
30秒前
33秒前
Cosmosurfer完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
完美世界应助饶清萍采纳,获得10
34秒前
Zoeytam完成签到,获得积分10
34秒前
饱满的晓凡完成签到,获得积分10
35秒前
pol发布了新的文献求助10
35秒前
李金文应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
李金文应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
37秒前
37秒前
37秒前
37秒前
37秒前
38秒前
无聊的慕凝应助mm采纳,获得10
39秒前
41秒前
努力的蜗牛关注了科研通微信公众号
43秒前
舒适访风完成签到,获得积分20
48秒前
48秒前
49秒前
汤万天完成签到,获得积分10
53秒前
饶清萍发布了新的文献求助10
53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
网络安全 SEMI 标准 ( SEMI E187, SEMI E188 and SEMI E191.) 1000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4610454
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4016392
关于积分的说明 12435104
捐赠科研通 3697960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2039151
邀请新用户注册赠送积分活动 1072032
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 955685