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
1秒前
潇洒的惋清应助XY_zj采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助adm0616采纳,获得10
1秒前
开放的可冥完成签到,获得积分10
1秒前
xia发布了新的文献求助10
2秒前
FashionBoy应助烧饼采纳,获得10
2秒前
3秒前
科目三应助桂绳采纳,获得10
3秒前
4秒前
共享精神应助111采纳,获得10
4秒前
4秒前
草草完成签到,获得积分10
5秒前
cjc发布了新的文献求助20
5秒前
小糖发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
sunianjinshi完成签到 ,获得积分10
7秒前
草草发布了新的文献求助10
8秒前
Xavier完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
无为完成签到,获得积分10
9秒前
ding应助tosuto house采纳,获得10
9秒前
10秒前
小马甲应助坚定的帅哥采纳,获得10
10秒前
标致问安关注了科研通微信公众号
10秒前
11秒前
ZL发布了新的文献求助10
11秒前
张张发布了新的文献求助10
11秒前
Akim应助七七采纳,获得10
12秒前
12秒前
哇哈哈哈完成签到,获得积分20
13秒前
高兴给碎觉觉的求助进行了留言
14秒前
可可应助可乐采纳,获得20
15秒前
lilei发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.1应助全叔采纳,获得10
16秒前
16秒前
adm0616发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
yancy完成签到,获得积分10
18秒前
Aikesi完成签到,获得积分10
18秒前
L_完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
Scientific experimentation in the classroom: Comparison between genetic-Socratic-exemplary teaching and workshop teaching by Ingrid Hofer (Author) 333
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 6718603
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8455798
关于积分的说明 18052424
捐赠科研通 5969180
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2995323
邀请新用户注册赠送积分活动 1971407
关于科研通互助平台的介绍 1924188