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Ultrafast Co0.8Al0.2-Layered Double-Hydroxide Nanosheets Cathode for High-Performance Co–Zn Battery
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-09-08 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c04530 Jian He 1 , Wanhai Zhou 1 , Ding Zhu 1 , Jinchi Li 1 , Zhenzhen Liu 2 , Yungui Chen 1, 2
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-09-08 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c04530 Jian He 1 , Wanhai Zhou 1 , Ding Zhu 1 , Jinchi Li 1 , Zhenzhen Liu 2 , Yungui Chen 1, 2
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Developing cathode materials of high capacity and rapid rate ability is crucial to aqueous Zn-based batteries. Herein, we demonstrate Co0.8Al0.2-layered double hydroxide (LDH) nanosheets arrays as powerful cathodes for advanced Co–Zn batteries. Benefitting from the ultrathin nanosheets morphology and the large interlayer space LDH structure, both the electrochemical activity and the OH–-diffusion kinetics are boosted. As a result, the Co0.8Al0.2-LDH exhibits outstanding electrochemical properties with a high capacity of 318 mAh g–1 and robust rate ability (74.5% of the capacity maintained at 64.8 A g–1). Furthermore, the Co0.8Al0.2-LDH cathode is employed to fabricate a Co0.8Al0.2-LDH//Zn battery, which achieves an impressive energy density of 392.9 Wh kg–1 (based on the total active mass), and still maintains 264 Wh kg–1 at a record high power density of 75.7 kW kg–1 together with a long lifespan (96% capacity maintained after 8000 cycles), which surpasses almost all of the currently reported Ni/Co–Zn batteries. This ultrafast and high-capacity Co0.8Al0.2-LDH cathode is promising for progressive aqueous Zn-based batteries.
中文翻译：
用于高性能钴锌电池的超快Co 0.8 Al 0.2层状双氢氧化物纳米片阴极
开发高容量和快速倍率能力的正极材料对于水性Zn基电池至关重要。在这里，我们演示了Co 0.8 Al 0.2层双氢氧化物（LDH）纳米片阵列作为先进的Co-Zn电池的强大阴极。从超薄纳米片形态和大夹层空间LDH结构，无论是电化学活性和OH受益- -diffusion动力学被升压。结果，Co 0.8 Al 0.2 -LDH具有出色的电化学性能，具有318 mAh g –1的高容量和稳定的倍率能力（保持在64.8 A g –1的容量的74.5％）。此外，Co 0.8 Al0.2 -LDH阴极被用来制造一个共0.8的Al 0.2 -LDH //锌电池，可达到392.9瓦公斤的令人印象深刻的能量密度-1（基于总活性物质），并仍然保持264瓦时千克-1在创纪录的75.7 kW kg –1的高功率密度以及长寿命（8000次循环后可保持96％的容量），几乎超过了目前报道的所有Ni / Co-Zn电池。这种超快速且高容量的Co 0.8 Al 0.2 -LDH阴极有望用于渐进式水性Zn基电池。
更新日期：2020-10-05
中文翻译：
用于高性能钴锌电池的超快Co 0.8 Al 0.2层状双氢氧化物纳米片阴极
开发高容量和快速倍率能力的正极材料对于水性Zn基电池至关重要。在这里，我们演示了Co 0.8 Al 0.2层双氢氧化物（LDH）纳米片阵列作为先进的Co-Zn电池的强大阴极。从超薄纳米片形态和大夹层空间LDH结构，无论是电化学活性和OH受益- -diffusion动力学被升压。结果，Co 0.8 Al 0.2 -LDH具有出色的电化学性能，具有318 mAh g –1的高容量和稳定的倍率能力（保持在64.8 A g –1的容量的74.5％）。此外，Co 0.8 Al0.2 -LDH阴极被用来制造一个共0.8的Al 0.2 -LDH //锌电池，可达到392.9瓦公斤的令人印象深刻的能量密度-1（基于总活性物质），并仍然保持264瓦时千克-1在创纪录的75.7 kW kg –1的高功率密度以及长寿命（8000次循环后可保持96％的容量），几乎超过了目前报道的所有Ni / Co-Zn电池。这种超快速且高容量的Co 0.8 Al 0.2 -LDH阴极有望用于渐进式水性Zn基电池。
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