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
大个应助淡定冰真采纳,获得10
1秒前
2秒前
youjiwuji发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
十二发布了新的文献求助10
2秒前
加贝完成签到,获得积分10
3秒前
00完成签到,获得积分10
3秒前
雪白的灯泡完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助追寻的千秋采纳,获得10
4秒前
4秒前
寒冷尔柳发布了新的文献求助10
5秒前
BigFlash完成签到,获得积分10
5秒前
yolo发布了新的文献求助10
6秒前
研友_8WMxKn发布了新的文献求助10
6秒前
英俊的铭应助zss采纳,获得10
6秒前
噢噢噢噢发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
wxr发布了新的文献求助10
8秒前
玉沐沐发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Jeni完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助youjiwuji采纳,获得10
10秒前
李健的小迷弟应助zjc采纳,获得10
10秒前
信仰完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
在在完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.3应助xupapa采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.3应助lbc采纳,获得10
13秒前
酷波er应助lulu采纳,获得10
14秒前
14秒前
脚手架发布了新的文献求助10
14秒前
自由雨莲发布了新的文献求助30
15秒前
AJ完成签到,获得积分10
15秒前
woshibyu完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
健忘过客完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
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 6296266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8113717
关于积分的说明 16982766
捐赠科研通 5358394
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2846844
邀请新用户注册赠送积分活动 1824112
关于科研通互助平台的介绍 1679015