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
yike完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
xixi发布了新的文献求助20
1秒前
wxg发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小叶发布了新的文献求助10
2秒前
赘婿应助别云剑没卵用采纳,获得10
3秒前
传奇3应助红李子采纳,获得10
3秒前
tyrtysr发布了新的文献求助20
3秒前
思源应助guagua采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
李扒皮发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助顺心的面包采纳,获得10
5秒前
方黎昕发布了新的文献求助10
5秒前
Function发布了新的文献求助10
5秒前
hhh发布了新的文献求助10
5秒前
明理毛衣完成签到,获得积分20
5秒前
科研通AI6.2应助laola采纳,获得10
6秒前
6秒前
XLL小绿绿应助weifeng采纳,获得10
6秒前
6秒前
JamesPei应助小懒猪采纳,获得10
6秒前
李健的小迷弟应助weifeng采纳,获得10
7秒前
kexing发布了新的文献求助10
7秒前
希望天下0贩的0应助XZ段采纳,获得10
7秒前
晨曦发布了新的文献求助10
8秒前
Jasper应助繁荣的小伙采纳,获得10
8秒前
Owen应助饱满的绮波采纳,获得10
8秒前
8秒前
小红发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐应助饱满的绮波采纳,获得10
8秒前
瀚的喵发布了新的文献求助30
9秒前
酷波er应助超越梦想采纳,获得10
9秒前
售后延长发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.4应助玛卡巴卡采纳,获得10
10秒前
10秒前
小马甲应助玛卡巴卡采纳,获得10
10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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
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 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7397224
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9003173
关于积分的说明 19164224
捐赠科研通 7032641
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3230247
关于科研通互助平台的介绍 2392596
邀请新用户注册赠送积分活动 2212011