Carbon-Reinforced Nb2CTx MXene/MoS2 Nanosheets as a Superior Rate and High-Capacity Anode for Sodium-Ion Batteries

阳极 材料科学 化学工程 锂(药物) 储能 碳纤维 插层(化学) 涂层 电极 离子 纳米技术 复合数 复合材料 无机化学 化学 冶金 内分泌学 工程类 物理 物理化学 功率(物理) 有机化学 医学 量子力学
作者
Zeyu Yuan,Lili Wang,Dongdong Li,Junming Cao,Wei Han
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (4): 7439-7450 被引量:327
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c00849
摘要

Sodium-ion batteries operating at room temperature have emerged as a generation of energy storage devices to replace lithium-ion batteries; however, they are limited by a lack of anode materials with both an adequate lifespan and excellent rate capability. To address this issue, we developed Nb2CTx MXene-framework MoS2 nanosheets coated with carbon (Nb2CTx@MoS2@C) and constructed a robust three-dimensional cross-linked structure. In such a design, highly conductive Nb2CTx MXene nanosheets prevent the restacking of MoS2 sheets and provide efficient channels for charge transfer and diffusion. Additionally, the hierarchical carbon coating has a certain level of volume elasticity and excellent electrical conductivity to guarantee the intercalation of sodium ions, facilitating both fast kinetics and long-term stability. As a result, the Nb2CTx@MoS2@C anode delivers an ultrahigh reversible capacity of 530 mA h g-1 at 0.1 A g-1 after 200 cycles and very long cycling stability with a capacity of 403 mA h g-1 and only 0.01% degradation per cycle for 2000 cycles at 1.0 A g-1. Moreover, this anode has an outstanding capacity retention rate of approximately 88.4% from 0.1 to 1 A g-1 in regard to rate performance. Most importantly, the Nb2CTx@MoS2@C anode can realize a quick charge and discharge at current densities of 20 or even 40 A g-1 with capacities of 340 and 260 mAh g-1, respectively, which will increase the number of practical applications for sodium-ion batteries.
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
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
张欢馨应助邵振启采纳,获得10
刚刚
111发布了新的文献求助10
刚刚
3秒前
3秒前
mar发布了新的文献求助10
5秒前
sdzylx7发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
drsaidu完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
刘先生完成签到,获得积分20
12秒前
psycho完成签到,获得积分10
12秒前
跳跃水杯发布了新的文献求助10
12秒前
无期发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
飞扬完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
fdtrdtrd应助科研通管家采纳,获得50
15秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
愔愔应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
15秒前
愔愔应助科研通管家采纳,获得50
15秒前
15秒前
开元发布了新的文献求助10
17秒前
Savannah发布了新的文献求助10
17秒前
隋俊杰发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
北落完成签到 ,获得积分10
19秒前
CipherSage应助2874采纳,获得10
19秒前
Orange应助dyjjudy采纳,获得10
20秒前
8D完成签到,获得积分10
22秒前
23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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517447
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310449
关于积分的说明 17765365
捐赠科研通 5619662
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925983
邀请新用户注册赠送积分活动 1902833
关于科研通互助平台的介绍 1763853