Energy storage performance and mechanism of the novel copper pyrovanadate Cu3V2O7(OH)2·2H2O cathode for aqueous zinc ion batteries

阴极 水溶液 储能 电化学 插层(化学) 离子 化学工程 材料科学 无机化学 化学 电极 冶金 物理化学 有机化学 工程类 物理 热力学 功率(物理)
作者
Linlin Chen,Zhanhong Yang,Jian Wu,Hongzhe Chen,Jinlei Meng
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:330: 135347-135347 被引量:87
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2019.135347
摘要

Abstract Aqueous zinc ion batteries (ZIBs) are expected to be used in large-scale energy storage because of their major merits of high-safety, low cost as well as excellent energy density. However, the discovery of high-performance cathode materials and the exploration of zinc storage mechanism are still facing great challenges. Herein, a new cathode material of copper pyrovanadate Cu3V2O7(OH)2·2H2O (CuVO) is demonstrated to be potential in zinc ion storage. A series of ex-situ characterization results reveal a hybrid mechanism involving phase transitions and classical insertion/extraction reaction. First, zinc ions are embedded into CuVO and replace Cu2+ to form a new phase of Zn3(OH)2V2O7·2H2O (ZnVO), and then repeative intercalation of Zn2+ in the ZnVO lattice dominates the subsequent electrochemical reactions. Meantime, a highly conductive Cu0 matrix is generated upon cycling, which effectively enhance the electronic transport. In addition, electrochemical reaction kinetics demonstrate that the CuVO electrode has a significant capacitance contribution and a fast zinc ion solid-state diffusion rate. As a consequence, the CuVO electrode delivers a high specific discharge capacity of 216 mA h g−1 at 0.1 A g−1, and a high capacity retention of 89.3% after 500 cycles at 0.5 A g−1.

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
NexusExplorer应助时云雁采纳,获得20
1秒前
1秒前
2秒前
英姑应助大方荟采纳,获得10
3秒前
Yzz完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
pupu完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
Jasper应助活力的乐巧采纳,获得10
7秒前
7秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
张欢馨应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得50
7秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
清爽的如冰完成签到,获得积分10
7秒前
WAHAHAoo完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
完美小蘑菇完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
mylove发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
fbwg发布了新的文献求助10
14秒前
Aura完成签到,获得积分10
14秒前
大方荟发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
LIGANG1111发布了新的文献求助10
16秒前
可爱的函函应助luo采纳,获得10
17秒前
a812_wangwang发布了新的文献求助10
17秒前
kiwi发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
20秒前
21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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246246
关于积分的说明 17536216
捐赠科研通 5486401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895798
邀请新用户注册赠送积分活动 1872184
关于科研通互助平台的介绍 1711723