view in publisher's site

Holey nickel nanotube reticular network scaffold for high-performance flexible rechargeable Zn/MnO2 batteries

Highlights•Holey nickel nanotube membrane (HNNM) is utilized to fabricate Zn//MnO2 battery.•Both the inner and outer surfaces of HNNM can be grafted by active materials.•The fabrication process of HNNM is compatible with industrial-adoptable techniques.•The Zn/MnO2 battery shows excellent flexibility and mechanical strength.AbstractDeveloping uniform and interconnected conductive networks is critically important for future electrochemical electrodes. Reticular holey metallic nanotube networks can be a competitive candidate for this purpose, taking the advantages of a large surface area (both inner and outer surface can host active material) and excellent mechanical flexibility. However, due to the limited available fabrication techniques, there have not been any report regarding the controllable and large-scale fabrication of such a structure. Herein, we report an industry-compatible fabrication method for highly interconnected and conductive network of holey nickel nanotube membrane (HNNM) for electrode conductive scaffold, which is highly conducive for mass and charge transfer and shows superior mechanical flexibility. The as-obtained HNNM presents a high surface area of 8.67 m2 g−1 and conductivity (∼10-1 Ω/□ with the thickness of 15 μm), which is superior than those of nickel foam, carbon cloth and stainless-steel mesh etc. By electrodepositing a thin layer of MnO2 on HNNM ([email protected]2) as cathode, and Zn metal on HNNM ([email protected]) as anode, an aqueous flexible rechargeable Zn/MnO2 battery was successfully assembled with a capacity of 275.5 mA h g−1 at 0.2 A g−1 and a working voltage of 1.38 V. Moreover, it achieves an energy density of 380.19 Wh kg−1 with a maximum power density of 1.38 kW kg−1 and a high capacity retention after 500 cycles, which represents a critical step forward toward environmentally benign, low cost, and high performance electrochemical energy storage for practical applications.

داربست network با استفاده از باتری‌های قابل شارژ با عملکرد بالا قابل شارژ است.

Highlights * Holey nickel (HNNM)برای تولید باتری Zn / / MnO۲ استفاده می‌شود. هر دو سطح داخلی و خارجی of را می توان با مواد فعال پیوند داد. فرآیند ساخت HNNM با تکنیک‌های صنعتی - adoptable سازگار است. ضریب Zn در Zn (Zn ۲)، انعطاف‌پذیری بسیار خوبی را نشان می‌دهد و strength.Abst مکانیکی strength.Abst و شبکه‌های رسانای به‌هم‌پیوسته به شدت برای الکترودهای الکتروشیمیایی آینده حائز اهمیت است. شبکه‌های فلزی نانو تیوب فلزی می‌توانند یک کاندیدای رقابتی برای این منظور باشند، در حالی که مزایای یک سطح بزرگ سطح (هم سطح داخلی و هم سطح خارجی می‌تواند میزبان مواد فعال)و انعطاف‌پذیری مکانیکی عالی باشد. با این حال، با توجه به تکنیک‌های ساخت محدود موجود، هیچ گزارشی در مورد ساخت قابل‌کنترل و مقیاس بزرگ چنین ساختاری گزارش نشده است. در اینجا، ما یک روش ساخت سازگار با صنعت برای شبکه رسانایی به شدت به‌هم‌پیوسته و رسانا (HNNM)برای داربست رسانا را گزارش می‌کنیم که برای انتقال جرم و جرم بسیار مساعد بوده و انعطاف‌پذیری مکانیکی بالاتری را نشان می‌دهد. The به عنوان کاتد، سطح بالایی از ۸.۶۷ m۲g - ۱ و رسانایی (۱۰ - ۱ f / با ضخامت ۱۵ میکرومتر)را نشان می‌دهد. علاوه بر این، با تراکم انرژی of Whkg - ۱ و حفظ ظرفیت بالا بعد از ۵۰۰ سیکل به چگالی انرژی ۳۸۰.۱۹ - ۱ و حفظ ظرفیت بالا بعد از ۵۰۰ سیکل، که نشان‌دهنده یک گام حیاتی به سوی ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی، کم‌هزینه، و ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی برای کاربردهای عملی است، دست می‌یابد.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.