Revealing the Valence Evolution of Metal Element in Heterostructures for Ultra‐High Power Li‐Ion Capacitors

材料科学 阳极 异质结 X射线光电子能谱 价(化学) 假电容 阴极 过渡金属 化学物理 化学工程 电极 光电子学 超级电容器 电化学 物理化学 化学 生物化学 工程类 催化作用 有机化学
作者
Shusheng Tao,Jieming Cai,Ziwei Cao,Song Bai,Wentao Deng,Youcai Liu,Hongshuai Hou,Guoqiang Zou,Xiaobo Ji
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (35) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/aenm.202301653
摘要

Abstract The difficulty in matching cathode and anode kinetics due to slow ion transport in anodes constrains the development of lithium‐ion capacitors. Heterogeneous structures with built‐in electric field can promote lithium‐ion migration and improve the anode reaction kinetics. However, the valence evolution of metal elements in heterostructures during charging/discharging processes is often overlooked. Inspired by theoretical calculations, transition metal selenides heterostructures (FeSe 2 /CoSe 2 ) with low migration energy barriers ( E b = 0.35 eV) are successfully engineered and fabricated. As expected, the designed heterostructure material exhibits outstanding rate performance (512 mAh g −1 at 30 A g −1 ) and ultra‐high pseudocapacitance contribution (98.02% at 1.0 mV s −1 ), exceeding the state‐of‐the‐art values for anodes. Impressively, synchrotron X‐ray absorption spectroscopy (SXAS) and ex situ XPS find that the valence states of the Fe and Co elements in the heterogeneous structure gradually increase as charging and discharging proceeds, inducing a continuous climb in reversible specific capacity, while further reducing the migration energy barrier in the heterogeneous structure ( E b = 0.20 eV). This work reveals that the valence states of iron and cobalt elements increase as charging and discharging proceeds, providing theoretical guidance for improving the anode kinetics and revealing the capacity rise mechanism of other transition metal compounds.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
十一发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助学术小白采纳,获得10
2秒前
赘婿应助天边采纳,获得10
3秒前
怕孤独的灵凡完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
wjx发布了新的文献求助30
5秒前
muzi发布了新的文献求助10
5秒前
我是老大应助lagom采纳,获得10
7秒前
烟花应助时柚采纳,获得10
7秒前
8秒前
西西完成签到,获得积分10
9秒前
8564523完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
周周发布了新的文献求助10
9秒前
今后应助cyw采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
cc完成签到,获得积分10
12秒前
苏灿应助jiajia采纳,获得10
12秒前
SciGPT应助阔达的萤采纳,获得10
14秒前
黄晓发布了新的文献求助10
15秒前
musejie应助臭学医的采纳,获得10
15秒前
菲菲发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
贪玩凝荷发布了新的文献求助10
15秒前
XXXX发布了新的文献求助10
15秒前
GG发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
平淡的天宇完成签到,获得积分10
16秒前
chenalong完成签到,获得积分10
16秒前
WeiBao发布了新的文献求助30
16秒前
勤奋的热狗完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
FashionBoy应助爱啃大虾采纳,获得10
20秒前
muzi完成签到,获得积分10
20秒前
593完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Effective Learning and Mental Wellbeing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3974856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519400
关于积分的说明 11198085
捐赠科研通 3255563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1797860
邀请新用户注册赠送积分活动 877208
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806219