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Synergistic combination of a Co-doped𝜎σ-MnO_(2)cathode with an electrolyte additive for a high-performance aqueous zinc-ion battery

引用

ChemPhysMater 2023年第1期2卷 77-82页

作者： Shuhua Yang Le Zhang Mengjiao Luo Yanwei Cui Jieqiang Wang Degang Zhao Chao Yang Xiutong Wang Bingqiang Cao Materials Center for Energy and Photoelectrochemical Conversion School of Material Science and EngineeringUniversity of JinanJinan 250022China School of Physics and Physical Engineering Qufu Normal UniversityQufu 273165China Key Laboratory of Marine Environmental Corrosion and Bio-fouling Institute of Oceanology and Center for Ocean Mega-ScienceChinese Academy of SciencesQingdao 266071China

The key challenges in aqueous zinc-manganese dioxide batteries(MnO_(2)//Zn)are their poor electrochemical kinetics and stability,which are mainly due to low conductivity and the inevitable dissolution of MnO_(2).A syn-ergistic combination of a Co-doped𝜎σ-MnO_(2)electrode(Co-MnO_(2))and a Co(CH_(3)COO)_(2)•4H_(2)O(CoAc)electrolyte additive is here developed to design a high-performance aqueous MnO_(2)//Zn battery(denoted as a Co-MnO_(2)//Zn battery with CoAc).The introduction of Co ions(Co^(3+)/Co^(2+))into the𝜎σ-MnO_(2)electrode is achieved via a facile one-step electrodeposition *** from the synergistic coupling effect of the Co-MnO_(2)electrode and the CoAc electrolyte additive,the fabricated Co-MnO_(2)//Zn battery with CoAc shows a commendable dis-charge capacity of 313.8 mAh g^(−1)at 0.5 A g^(−1),excellent rate performance,excellent durability over 1000 cycles(∼92%capacity retention at 1.0 A g^(−1))and admirable energy density(439.3 Wh kg^(−1)),which is a significant improvement compared with an un-doped𝜎σ-MnO_(2)//Zn battery.

关键词： Co-dopedσ-MnO_(2) CoAc electrolyte additive Synergistic coupling effect MnO_(2)//Zn battery

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