Electronic Structure Regulation of Layered Vanadium Oxide via Interlayer Doping Strategy toward Superior High‐Rate and Low‐Temperature Zinc‐Ion Batteries

材料科学 电化学 兴奋剂 阴极 氧化钒 电池(电) 电流密度 电极 无机化学 电化学动力学 氧化物 化学工程 纳米技术 离子 光电子学 物理化学 冶金 化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Hongbo Geng,Min Cheng,Bo Wang,Yang Yang,Yufei Zhang,Cheng Chao Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (6) 被引量:439
标识
DOI:10.1002/adfm.201907684
摘要

Abstract Currently, development of suitable cathode materials for zinc‐ion batteries (ZIBs) is plagued by the sluggish kinetics of Zn 2+ with multivalent charge in the host structure. Herein, it is demonstrated that interlayer Mn 2+ ‐doped layered vanadium oxide (Mn 0.15 V 2 O 5 · n H 2 O) composites with narrowed direct bandgap manifest greatly boosted electrochemical performance as zinc‐ion battery cathodes. Specifically, the Mn 0.15 V 2 O 5 · n H 2 O electrode shows a high specific capacity of 367 mAh g −1 at a current density of 0.1 A g −1 as well as excellent retentive capacities of 153 and 122 mAh g −1 after 8000 cycles at high current densities up to 10 and 20 A g −1 , respectively. Even at a low temperature of −20 °C, a reversible specific capacity of 100 mAh g −1 can be achieved at a current density of 2.0 A g −1 after 3000 cycles. The superior electrochemical performance originates from the synergistic effects between the layered nanostructures and interlayer doping of Mn 2+ ions and water molecules, which can enhance the electrons/ions transport kinetics and structural stability during cycling. With the aid of various ex situ characterization technologies and density functional theory calculations, the zinc‐ion storage mechanism can be revealed, which provides fundamental guidelines for developing high‐performance cathodes for ZIBs.
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
Ava应助zfxssb采纳,获得10
1秒前
2秒前
洛必达完成签到,获得积分10
2秒前
戚小发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6应助Luojiayi采纳,获得10
4秒前
Ellalala完成签到 ,获得积分10
5秒前
可爱的函函应助so采纳,获得10
5秒前
山谷与花发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
蔺天宇完成签到,获得积分10
10秒前
星辰大海应助Whaoe采纳,获得10
10秒前
宫瑾瑜发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Dr_Fang完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
ding应助勤奋的溪流采纳,获得10
14秒前
传奇3应助繁星长明采纳,获得10
14秒前
元谷雪应助细腻戒指采纳,获得10
15秒前
自觉山柏发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
Stars发布了新的文献求助30
18秒前
胡图图完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
19秒前
Lee发布了新的文献求助10
19秒前
爆米花应助luoliping采纳,获得10
20秒前
赘婿应助Freedom采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
mistletoe发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
so发布了新的文献求助10
24秒前
高贵一德完成签到 ,获得积分20
25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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Eurocode 7. Geotechnical design - General rules (BS EN 1997-1:2004+A1:2013) 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 5578739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4663520
关于积分的说明 14747032
捐赠科研通 4604483
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526947
邀请新用户注册赠送积分活动 1496563
关于科研通互助平台的介绍 1465838