Polyaniline intercalation induced great enhancement of electrochemical properties in ammonium vanadate nanosheets as an advanced cathode for high-performance aqueous zinc-ion batteries

聚苯胺 插层(化学) 电化学 阴极 材料科学 水溶液 化学工程 钒酸盐 无机化学 化学 冶金 电极 聚合物 有机化学 复合材料 聚合 物理化学 工程类
作者
Yuanxia Li,Yu Liu,Ji Chen,Qiaoji Zheng,Yu Huo,Fengyu Xie,Dunmin Lin
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:448: 137681-137681 被引量:67
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137681
摘要

• The P-NVO cathode delivers a high reversible capacity of 300 mAh g −1 at 10 A g −1 . • The P-NVO cathode shows an excellent energy density of 158 Wh kg −1 . • The role of the Zn 3 (OH) 2 V 2 O 7 ·2H 2 O in the Zn 2+ storage mechanism is revealed. • The morphology transformation of the P-NVO is studied. Layer-structured ammonium vanadate (NH 4 V 3 O 8 ·0.5H 2 O) has attracted wide attention as one of the most promising cathode candidates for rechargeable aqueous zinc-ion batteries (AZIBs) due to its tunable two-dimensional (2D) layered structures; however, its sluggish Zn 2+ diffusion dynamics and poor cycling stability inhibit the electrochemical properties of the material. Herein, we design the organic (polyaniline) -inorganic (ammonium vanadate) hybrid cathodes with expanded interlayer spacing by intercalating polyaniline into the interlayer of NH 4 V 3 O 8 ·0.5H 2 O. Importantly, the interlayer distance of NH 4 V 3 O 8 ∙0.5H 2 O is remarkably enlarged form 7.9 Å to 10.8 Å by polyaniline intercalating, offering fast channels for Zn 2+ diffusion. Moreover, the polyaniline-intercalated hybrid material presents weak crystallinity and ultra-thin nanosheets morphology and owns high content of oxygen defect, which endows it with more Zn 2+ active sites to improve the electrochemical kinetics of the electrode material. Benefitting from the above, the obtained organic–inorganic hybrid electrode exhibits excellent electrochemical properties, giving a high initial capacity of 397.5 mAh g −1 at 1 A g −1 and an excellent cycling stability of 300 mAh g −1 at current density of 10 A g −1 with the capacity retention of 95% over 1000 cycles. This study proposes an important guidance for the design of advanced cathodes of aqueous rechargeable zinc-ion batteries by tailoring the morphology and crystal characteristics of the materials.
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
刚刚
奋斗冬萱完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
温婉的谷菱完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
自由的松完成签到 ,获得积分10
5秒前
罗程翔完成签到,获得积分10
5秒前
文城完成签到 ,获得积分10
6秒前
正直的雅绿完成签到,获得积分10
8秒前
hdanile完成签到 ,获得积分10
12秒前
爱吃蜜桃的猴子完成签到,获得积分10
13秒前
张糊糊完成签到 ,获得积分10
14秒前
雨水完成签到,获得积分10
16秒前
Quency完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助上山的吗喽采纳,获得10
16秒前
Archer完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
漾漾完成签到,获得积分10
19秒前
隐形的大米完成签到,获得积分20
19秒前
炙热的萤完成签到,获得积分10
20秒前
木棉完成签到,获得积分10
20秒前
Zz完成签到 ,获得积分10
23秒前
MJ完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
小黄瓜896完成签到,获得积分10
24秒前
小马甲应助tjnusq采纳,获得10
25秒前
广州队完成签到,获得积分10
25秒前
guozizi发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
29秒前
壮观的谷冬完成签到 ,获得积分0
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
30秒前
艾草纷飞完成签到,获得积分10
30秒前
adeno发布了新的文献求助10
30秒前
我思故我在完成签到,获得积分0
31秒前
瘦瘦安梦完成签到,获得积分10
31秒前
Hailey发布了新的文献求助10
32秒前
ltt发布了新的文献求助10
32秒前
Will完成签到,获得积分10
33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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
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 5603567
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688515
关于积分的说明 14854346
捐赠科研通 4693603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540859
邀请新用户注册赠送积分活动 1507072
关于科研通互助平台的介绍 1471806