Superfine MnO2 Nanowires with Rich Defects Toward Boosted Zinc Ion Storage Performance

材料科学 纳米线 纳米技术 离子 冶金 量子力学 物理
作者
Jinjin Wang,Jian‐Gan Wang,Xueping Qin,Yian Wang,Zongyuan You,Huanyan Liu,Minhua Shao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (31): 34949-34958 被引量:188
标识
DOI:10.1021/acsami.0c08812
摘要

The core challenge of MnO2 as the cathode material of zinc-ion batteries remains to be their poor electrochemical kinetics and stability. Herein, MnO2 superfine nanowires (∼10 nm) with rich crystal defects (oxygen vacancies and cavities) are demonstrated to possess high efficient zinc-ion storage capability. Experimental and theoretical studies demonstrate that the defects facilitate the adsorption and diffusion of hydrogen/zinc for fast ion transportation and the build of a local electric field for improved electron migration. In addition, the superfine nanostructure could provide sufficient active sites and short diffusion pathways for further promotion of capacity and reaction kinetics of MnO2. Remarkably, the defect-enriched MnO2 nanowires manifest an energy density as high as 406 W h kg-1 and an excellent durability over 1000 cycles without noticeable capacity degradation. Mechanistic analysis substantiates a reversible coinsertion/extraction process of H+ and Zn2+ with a simultaneous deposition/dissolution of zinc sulfate hydroxide hydrate nanoflakes. This work could enrich the fundamental understanding of defect engineering and nanostructuring on the development of advanced MnO2 materials toward high-performance zinc-ion batteries.
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
乐观鑫发布了新的文献求助10
刚刚
12完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
领导范儿应助结实的荷采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Rwslpy完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健的小迷弟应助tttttttt采纳,获得10
5秒前
满满发布了新的文献求助10
5秒前
卡布大大发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
踏实的从灵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Young完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
可爱的函函应助ranj采纳,获得10
7秒前
7秒前
阿嘎本完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
共享精神应助任ren采纳,获得10
8秒前
张润泽完成签到 ,获得积分10
8秒前
榴莲奶贝发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
把他们完成签到,获得积分10
9秒前
归尘发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
刻苦千愁完成签到,获得积分10
10秒前
CY发布了新的文献求助10
10秒前
健康的易梦应助张爱学采纳,获得10
10秒前
今后应助张爱学采纳,获得10
10秒前
白夜发布了新的文献求助10
10秒前
David发布了新的文献求助10
11秒前
lx发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3488153
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3075945
关于积分的说明 9142731
捐赠科研通 2768153
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1519077
邀请新用户注册赠送积分活动 703495
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 701922