Free‐Standing Tunnel‐Structured MnO<sub>2</sub> Nanorods‐Doped with Nickel and Cobalt Cations as Bifunctional Electrocatalysts for Zn–Air Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The rational design of the electrocatalysts is paramount to alleviating the global energy and environment crisis. Despite a bright future of MnO2 shown in energy storage and conversion, the intrinsic low electrical conductivity glooms its application in electrocatalytic reactions like oxygen reduction/evolution reactions (ORR/OER). The doping strategy is applied to equip the self‐supported MnO2 with enhanced ORR/OER and zinc‐air battery performance. In this work, a class of free‐standing MnO2 nanorods arrays on carbon paper‐doped with either cobalt or nickel cations are engineered through a simple hydrothermal method. The substitutional doping by Co or Ni that partly replaces the Mn ions in the [MnO6] octahedra brings about the Jahn–Teller distortion that exhibits excellent catalytic performance for ORR and OER. Indeed, the ORR performance reveals that the doping resulted in more positive half‐wave potential (by >20 mV), higher limiting current densities, and an electron transfer number close to four. As for the OER, the doping not only decreases the overpotential at 10 mA cm−2 but also brings about an enhancement in the current density at 1.76 V six times greater than with the undoped MnO2 catalyst. An optimal concentration of 0.25 in the molar ratio Co/Mn or Ni/Mn is discovered based on the ORR/OER bifunctionality. Homemade rechargeable Zn–air aqueous batteries assembled with doped MnO2 deliver higher peak power density, higher specific capacity, lower charge voltage, lower charge/discharge voltage, and robust stability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».