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
Lucas应助otto12306采纳,获得10
1秒前
2秒前
开心的盼波完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
cepha完成签到 ,获得积分10
6秒前
忧虑的靖巧完成签到 ,获得积分0
6秒前
在下小李发布了新的文献求助10
9秒前
木卫二完成签到 ,获得积分10
10秒前
Liumingyu发布了新的文献求助10
11秒前
16秒前
YuLu完成签到 ,获得积分10
18秒前
清风细雨完成签到 ,获得积分10
19秒前
灯座完成签到,获得积分10
21秒前
Liumingyu完成签到,获得积分10
21秒前
小肚黄完成签到 ,获得积分10
22秒前
otto12306发布了新的文献求助10
23秒前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
23秒前
26秒前
lyra1111完成签到,获得积分10
31秒前
圈圈完成签到,获得积分10
32秒前
Tasia完成签到 ,获得积分10
39秒前
Kelly完成签到,获得积分10
39秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
41秒前
惜缘完成签到 ,获得积分10
41秒前
45秒前
朱大帅发布了新的文献求助10
48秒前
lgy完成签到 ,获得积分10
50秒前
潇洒慕蕊完成签到 ,获得积分10
53秒前
易瑾完成签到 ,获得积分10
58秒前
lulu完成签到,获得积分10
59秒前
LYT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风雨晴鸿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
收集快乐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
林读书完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
既望完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 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 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 6554154
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8339033
关于积分的说明 17864821
捐赠科研通 5670703
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2939899
邀请新用户注册赠送积分活动 1915770
关于科研通互助平台的介绍 1785125