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 有机化学 工程类 催化作用
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
1秒前
指哪打哪完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
静静子发布了新的文献求助100
2秒前
Ray完成签到 ,获得积分10
3秒前
文静的天蓝完成签到,获得积分10
3秒前
tszjw168完成签到 ,获得积分10
4秒前
手打鱼丸完成签到 ,获得积分10
5秒前
体贴凌柏发布了新的文献求助10
5秒前
开心快乐发大财完成签到,获得积分10
7秒前
萌萌哒完成签到,获得积分10
7秒前
小龅牙吖完成签到,获得积分10
7秒前
Propitious完成签到,获得积分10
8秒前
徐先生1106完成签到,获得积分10
8秒前
Epiphany完成签到,获得积分10
9秒前
舒心的久完成签到 ,获得积分10
9秒前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
11秒前
北风完成签到,获得积分10
12秒前
xliiii完成签到,获得积分10
12秒前
时光倒流的鱼完成签到,获得积分10
13秒前
LL完成签到,获得积分10
13秒前
李李完成签到,获得积分20
13秒前
雨无意完成签到,获得积分10
14秒前
盛宇大天才完成签到,获得积分10
16秒前
游戏人间完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
科研通AI5应助淡淡的忆彤采纳,获得10
18秒前
早日毕业完成签到,获得积分10
18秒前
Billie完成签到,获得积分10
19秒前
积极行天完成签到,获得积分10
19秒前
98完成签到,获得积分10
20秒前
nkmenghan完成签到,获得积分20
21秒前
韶邑完成签到,获得积分10
21秒前
penzer完成签到 ,获得积分10
22秒前
suwan完成签到,获得积分10
23秒前
张瀚文完成签到 ,获得积分10
26秒前
不吃香菜完成签到 ,获得积分10
28秒前
何日完成签到,获得积分10
30秒前
明天完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576013
关于积分的说明 11374210
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029