Interface design based on Ti3C2 MXene atomic layers of advanced battery-type material for supercapacitors

材料科学 超级电容器 电池(电) 复合数 MXenes公司 电化学 电导率 化学工程 储能 密度泛函理论 纳米技术 电极 复合材料 功率(物理) 物理化学 计算化学 化学 工程类 物理 量子力学
作者
Chengxing Lu,Anran Li,Tengfei Zhai,Chongrui Niu,Huiping Duan,Lin Guo,Wei Zhou
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:26: 472-482 被引量:145
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2019.11.021
摘要

Interfacial engineering provides efficient methods to enhance conductivity and structural stability of active electrode materials. Herein, 1–3 atomic layered Ti3C2 MXene is introduced to strengthen flexible Ni2Co-LDHs nanoarrays, forming the 3D irregular honeycomb-like sandwich-type composite. Strong interfacial interactions and excellent conductivity of AL-Ti3C2 MXene give the composite ultrahigh rate capability and long-life stability in battery-type supercapacitors. The rate capability reaches 126 mAh g−1 ​at 150 ​A ​g−1, ~5.7 times of pure Ni2Co-LDHs (22 mAh g−1), which can be up to 92 mAh g−1 even at 300 ​A ​g−1. It also gives outstanding stability of ~90% capacity retention after 10000 cycles (vs. ~17% for Ni2Co-LDHs). The introduced Ti3C2 MXene atomic layers much enhances the intrinsic performance of NiCo-LDHs. Density functional theory (DFT) calculation reveals 1.07 electrons transfer per unit cell from LDHs to AL-Ti3C2 MXene at the very stable interfaces with ultralow energy of −13.48 ​eV. The interfaces much improve conductivity and reaction kinetics of outer LDHs. The fabricated interfaces also decrease surficial hydrogen adsorption energy from 1.67 to 1.47 ​eV, benefiting for electrochemical performance. This work provides a feasible route to develop excellent battery-type electrode materials of supercapacitor via interfacial design.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
曾经青亦发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
哈哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
旷意发布了新的文献求助20
1秒前
wanci的应助被CW采纳,获得10
1秒前
bz完成签到,获得积分10
1秒前
卷毛君完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
灵巧蓉完成签到,获得积分10
2秒前
要减肥南霜完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
东良完成签到,获得积分10
2秒前
单纯黑米完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
cc完成签到,获得积分10
3秒前
柳叶刀发布了新的文献求助10
3秒前
safeheart完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
WGZh发布了新的文献求助10
4秒前
冷静的立果完成签到 ,获得积分10
4秒前
didi发布了新的文献求助30
4秒前
浅然完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
晨gegeai发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage的应助被minerva采纳,获得10
5秒前
无私绿兰完成签到 ,获得积分10
6秒前
须臾完成签到,获得积分10
6秒前
偶然发布了新的文献求助10
6秒前
清风完成签到 ,获得积分0
6秒前
7秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
7秒前
意肆的应助被yeroy采纳,获得10
7秒前
不学发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Jasper的应助被2222采纳,获得10
7秒前
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7959868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9431891
关于积分的说明 21012904
捐赠科研通 7539050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3370764
关于科研通互助平台的介绍 2506526
邀请新用户注册赠送积分活动 2402994