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
刚刚
佘拜拜发布了新的文献求助10
1秒前
机灵方盒发布了新的文献求助10
1秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
AllRightReserved应助冲冲冲采纳,获得10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
轻松香芦完成签到,获得积分10
5秒前
乐观小蕊完成签到 ,获得积分10
6秒前
大个应助佘拜拜采纳,获得10
7秒前
代淑敏完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
kururu发布了新的文献求助10
8秒前
星辰大海应助EmocrazyT采纳,获得10
9秒前
鲤鱼从安发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
kkai完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.1应助zts采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.2应助Rhenium采纳,获得10
13秒前
小小琳完成签到,获得积分20
13秒前
17秒前
18秒前
20秒前
20秒前
汉堡包应助洁净的醉波采纳,获得10
22秒前
micett发布了新的文献求助10
24秒前
LKX心完成签到 ,获得积分10
26秒前
上官若男应助Yoopenoy采纳,获得10
28秒前
ding应助灵巧书文采纳,获得10
28秒前
稚初发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
31秒前
32秒前
爱在深秋完成签到,获得积分10
33秒前
anian完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
34秒前
34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
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6514717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308143
关于积分的说明 17754624
捐赠科研通 5616556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924722
邀请新用户注册赠送积分活动 1901724
关于科研通互助平台的介绍 1763118