PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Small· 2026Q1

Yüksek Hızlı ve Ultra Uzun Ömürlü Enerji Depolama İçin Mn 3 O 4 Mikro Yapılarının Sınırlı Kademeli Yeniden Yapılandırılması

Confined Cascade Reconstruction of Mn 3 O 4 Microstructures for High‐Rate and Ultralong‐Life Energy Storage

Na Hu, Wei Guo, Jinxin Wang, Yuehan Yang ve diğerleri

Kısa özet

Poliüretan aracılı termokimyasal ve elektrokimyasal yöntemleri kullanan sınırlı kademeli bir yeniden yapılandırma stratejisi, Mn 3 O 4'ü aktif MnO 2'ye dönüştürerek 150 A g⁻¹'de %83,6 kalıcılıkla 100 F cm⁻³ hacimsel kapasitans elde eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Sınırlı kademeli bir yeniden yapılandırma stratejisi, Mn 3 O 4'ü aktif MnO 2'ye dönüştürmek için termokimyasal ve elektrokimyasal yöntemleri birleştirir.
  • Poliüretan aracılığı, yeniden yapılandırma kinetiğini ve kararlılığını artıran kusur açısından zengin bir karbon tabakası ve oksijen vakansiyaları oluşturur.
  • Elektrot, 150 A g⁻¹'de 100 F cm⁻³ hacimsel kapasitans ve 180 F g⁻¹ gravimetrik kapasitans elde eder.
  • 50.000 döngüden sonra başlangıç kapasitansının %83,6'sını koruyarak ultra uzun çevrim ömrü gösterir.
  • Ticari düzeyde kütle yüklemesinde yüksek hacimsel (168 F cm⁻³) ve alan (1557 mF cm⁻²) kapasitanslar elde edilir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

ABSTRACT MnO 2 has garnered attention for pseudocapacitive energy storage owing to its high theoretical capacitance and tunable microstructures; however, its application remains severely constrained by the inherent trade‐off between activity and stability. Here, taking Mn 3 O 4 as a starting model, we propose a confined cascade reconstruction strategy that synergistically combines thermochemical and electrochemical reconstruction to break this limitation. Specifically, a polyurethane‐mediated interfacial thermochemical reconstruction tailors a defect‐rich carbon layer and introduces abundant oxygen vacancies into Mn 3 O 4 , which subsequently enables rapid and spatially confined electrochemical reconstruction into the active MnO 2 phase. Theoretical calculations indicate that the N/O co‐doped carbon and oxygen vacancy interface substantially lowers the kinetic barrier for *OH dissociation, thereby accelerating the reconstruction kinetics. Concurrently, interfacial electronic coupling increases the Mn extraction energy of MnO 2 , effectively stabilizing the reconstructed structure and overcoming the intrinsic activity‐stability trade‐off. Accordingly, the electrode achieves a volumetric capacitance of 100 F cm −3 and a gravimetric capacitance of 180 F g −1 at an ultrahigh current density of 150 A g −1 , while retaining 83.6% of its initial capacitance after 50 000 cycles. Moreover, at a commercial‐level mass loading of 7.6 mg cm −2 , high volumetric and areal capacitances of up to 168 F cm −3 and 1557 mF cm −2 are achieved.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Small, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler

Electronic, Optical and Magnetic MaterialsMaterials Science