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
阿北发布了新的文献求助10
刚刚
dadada虾完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
一个完成签到 ,获得积分10
4秒前
GGBoy发布了新的文献求助10
5秒前
小雪完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
jqj完成签到 ,获得积分10
6秒前
双桅船发布了新的文献求助10
7秒前
我是老大应助淡墨采纳,获得10
7秒前
reborn完成签到,获得积分10
7秒前
酷炫的雪枫完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
MnPt发布了新的文献求助10
10秒前
wobuxin完成签到,获得积分10
10秒前
夏林果发布了新的文献求助60
11秒前
11秒前
11秒前
付善菊发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
ding应助寻yc采纳,获得20
12秒前
乐乐应助无辜怀蝶采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
啊啊啊发布了新的文献求助10
14秒前
zwm发布了新的文献求助10
14秒前
zzzzmzms发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
乐正秋凌发布了新的文献求助10
16秒前
dian发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17秒前
myc发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Kototo完成签到,获得积分10
19秒前
路痴发布了新的文献求助10
19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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7463315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9058701
关于积分的说明 19312045
捐赠科研通 7085653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3244285
关于科研通互助平台的介绍 2412231
邀请新用户注册赠送积分活动 2228985