Metal-electronegativity-induced sulfur-vacancies and heterostructures of MnS1-x/ZnS-NC@C with dual-carbon decoration for high-performance sodium-ion storage

阳极 阴极 碳纤维 材料科学 电化学 假电容 化学工程 电化学动力学 硫化物 储能 电极 化学 冶金 超级电容器 物理化学 复合数 热力学 复合材料 物理 工程类 功率(物理)
作者
Hongyu Zhang,Zhenjiang Lu,Baolin Liu,Chun Yuan,Yali Cao
出处
期刊:Composites Part B-engineering [Elsevier BV]
卷期号:274: 111267-111267 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.compositesb.2024.111267
摘要

Abstract Engineering unique architectural anode electrode materials with high storage capacity and stable structures to balance kinetics and capacity between anode and cathode possesses a huge challenge for sodium-ion hybrid capacitors (SIHCs). Herein, beginning with well-organized MnS nanoparticles, an elaborate design of introducing metal-organic frameworks and decorating with dual-carbon is presented to fabricate a desirable composite of bimetallic sulfide and carbon with carbon matrix/coating layers via electronegativity induction. The simultaneously formed rich sulfur-vacancies and heterostructures can significantly boost fast electron/ion diffusion kinetics and induce high reversible sodium-ion storage capacities. Moreover, dual-carbon decoration tactics allow the electrodes for superior electronic conductivity, guarantee a splendid structural stability and offer an avenue for electron transport, which enable MnS1-x/ZnS-NC@C (MSZNC) composites a steady capacity of 354 mAh g−1 for 1600 cycles at a high rate of 10 A g−1 in sodium-ion batteries (SIBs). Integrated with theoretical calculations, the systemic electrochemical kinetic analytical results reveal that the synergistic effect of heterostructures and sulfur-vacancies can furnish more reversible active sites and boost charge transfer, thereby accelerating reaction kinetics for an enhanced sodium-ion storage capability. As expected, the assembled SIHCs full cell based on MSZNC anode and AC cathode exhibits a high energy density of 116 W h kg−1 and a high power output of 95 W kg−1, a capacity retention of 87% at 2 A g−1 for 2000 cycles, certifying its practical applications potential on a wide scale for sodium-based energy storage devices.
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
隐形曼青应助luminious采纳,获得10
刚刚
俏皮的豌豆完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
zzz发布了新的文献求助30
2秒前
科研通AI2S应助跨材料采纳,获得10
2秒前
2秒前
愉快的若云应助愉快彩虹采纳,获得10
2秒前
Lvs1r完成签到,获得积分20
2秒前
JamesPei应助Free采纳,获得10
3秒前
无奈抽屉发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
生蚝大王发布了新的文献求助10
3秒前
完美落雁发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
星辰大海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
CipherSage应助在世真龙采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助smeli采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
乐乐应助yangbo666采纳,获得10
5秒前
5秒前
烙印完成签到,获得积分10
5秒前
小马甲应助王瑶采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
小兔子乖乖完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
Alextran91完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小付发布了新的文献求助10
9秒前
李健应助煲珠公采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
提莫完成签到,获得积分10
10秒前
SciGPT应助哈哈采纳,获得10
11秒前
Owen应助小新采纳,获得10
11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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7327934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8942850
关于积分的说明 18967640
捐赠科研通 6983859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216234
关于科研通互助平台的介绍 2382982
邀请新用户注册赠送积分活动 2195671