ZZ
Zongtao Zhang
Author with expertise in Advanced Materials for Smart Windows
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(33% Open Access)
Cited by:
1,386
h-index:
39
/
i10-index:
89
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Thermochromic VO2 Thin Films: Solution-Based Processing, Improved Optical Properties, and Lowered Phase Transformation Temperature

Zongtao Zhang et al.Mar 24, 2010
This paper describes a solution-phase synthesis of high-quality vanadium dioxide thermochromic thin films. The films obtained showed excellent visible transparency and a large change in transmittance at near-infrared (NIR) wavelengths before and after the metal-insulator phase transition (MIPT). For a 59 nm thick single-layer VO(2) thin film, the integral values of visible transmittance (T(int)) for metallic (M) and semiconductive (S) states were 54.1% and 49.1%, respectively, while the NIR switching efficiencies (DeltaT) were as high as 50% at 2000 nm. Thinner films can provide much higher transmittance of visible light, but they suffer from an attenuation of the switching efficiency in the near-infrared region. By varying the film thickness, ultrahigh T(int) values of 75.2% and 75.7% for the M and S states, respectively, were obtained, while the DeltaT at 2000 nm remained high. These results represent the best data for VO(2) to date. Thicker films in an optimized range can give enhanced NIR switching efficiencies and excellent NIR blocking abilities; in a particularly impressive experiment, one film provided near-zero NIR transmittance in the switched state. The thickness-dependent performance suggests that VO(2) will be of great use in the objective-specific applications. The reflectance and emissivity at the wavelength range of 2.5-25 microm before and after the MIPT were dependent on the film thickness; large contrasts were observed for relatively thick films. This work also showed that the MIPT temperature can be reduced simply by selecting the annealing temperature that induces local nonstoichiometry; a MIPT temperature as low as 42.7 degrees C was obtained by annealing the film at 440 degrees C. These properties (the high visible transmittance, the large change in infrared transmittance, and the near room-temperature MIPT) suggest that the current method is a landmark in the development of this interesting material toward applications in energy-saving smart windows.
0

Adjustable nanoarchitectonics of N-doping Yolk-Shell carbon spheres via “Pyrolysis-Capture” method for High-Performance supercapacitor

Maosheng Zhang et al.Jun 21, 2024
The energy storage capacity of porous carbon materials is closely tied to their surface structure and chemical properties. However, developing an innovative and straightforward approach to synthesize yolk-shell carbon spheres (YCs) remains a great challenge till date. Herein, we prepared a series of porous nitrogen-doped yolk-shell carbon spheres (NYCs) via a "pyrolysis-capture" method. This method involves coating the resorcinol-formaldehyde (RF) resin sphere with a layer of compact silica shell induced by 2-methylimidazole (ME) catalysis to produce a confined nano-space. Based on the confined effect of compact silica shell, volatile gases emitted from the RF resin and ME during pyrolysis can not only diffuse into the pores of the RF resin but can also be captured to form an outer carbon shell. This results in the tunable structures of NYCs materials. As the pyrolysis temperature rises, the shell thickness of NYCs reduces, the pore size expands, the roughness increases, and the N/O content of surface elements is enhanced. Notably, as an electrode material used forsupercapacitors,the optimized NYCs-800 exhibits excellent performance with a capacitance of 301.2F g
0

Flexible CNT-Interpenetrating Hierarchically Porous Sulfurized Polyacrylonitrile (CIHP-SPAN) Electrodes for High-Rate Lithium-Sulfur (Li-S) Batteries

Jiashuo Shao et al.Jul 6, 2024
Sulfurized polyacrylonitrile (SPAN) is a promising cathode material for lithium-sulfur batteries owing to its reversible solid–solid conversion for high-energy-density batteries. However, the sluggish reaction kinetics of SPAN cathodes significantly limit their output capacity, especially at high cycling rates. Herein, a CNT-interpenetrating hierarchically porous SPAN electrode is developed by a simple phase-separation method. Flexible self-supporting SPAN cathodes with fast electron/ion pathways are synthesized without additional binders, and exceptional high-rate cycling performances are obtained even with substantial sulfur loading. For batteries assembled with this special cathode, an impressive initial discharge capacity of 1090 mAh g−1 and a retained capacity of 800 mAh g−1 are obtained after 1000 cycles at 1 C with a sulfur loading of 1.5 mg cm−2. Furthermore, by incorporating V2O5 anchored carbon fiber as an interlayer with adsorption and catalysis function, a high initial capacity of 614.8 mAh g−1 and a notable sustained capacity of 500 mAh g−1 after 500 cycles at 5 C are achieved, with an ultralow decay rate of 0.037% per cycle with a sulfur loading of 1.5 mg cm−2. The feasible construction of flexible SPAN electrodes with enhanced cycling performance enlists the current processing as a promising strategy for novel high-rate lithium-sulfur batteries and other emerging battery electrodes.