Cationic vanadium vacancy-enriched V2−xO5 on V2C MXene as superior bifunctional electrocatalysts for Li-O2 batteries

双功能 阳离子聚合 五氧化二铁 材料科学 电化学 电池(电) 过渡金属 无机化学 析氧 催化作用 空位缺陷 氧气 吸附 电极 化学工程 物理化学 化学 热力学 冶金 结晶学 功率(物理) 有机化学 工程类 物理 高分子化学 生物化学
作者
Haoyang Xu,Ruixin Zheng,Dayue Du,Long‐Fei Ren,Runjing Li,Xiaojuan Wen,Chuan Zhao,Ting Zeng,Bo Zhou,Chaozhu Shu
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:65 (7): 1761-1770 被引量:35
标识
DOI:10.1007/s40843-021-1959-1
摘要

The development of cationic vacancies has been extensively examined as an effective strategy to improve the activity of electrocatalysts. However, it is a challenge to effectively introduce cationic vacancies on the material surface. Their specific effects on the electrochemical performance of lithium-oxygen (Li-O2) batteries are rarely reported. In this work, vanadium pentoxide with abundant vanadium vacancies (V2−xO5) is in situ prepared on the V2C MXene (V2−xO5@V2C MXene) surface, and their bifunctional catalytic activity toward the oxygen electrode reaction in Li-O2 batteries is systematically examined. The results show that the V2−xO5@V2C MXene-based Li-O2 battery exhibits excellent performance. It delivers a high energy efficiency of 83.4% at 100 mA g−1 and excellent cycling performance of more than 500 cycles. Furthermore, density functional theory calculations confirm that the presence of cationic vanadium vacancies can provide abundant active sites to reduce the reaction barrier and optimize the adsorption of reactants, increasing the oxygen electrode reactions in the Li-O2 battery. This work provides a meaningful view that modulating the electronic structure by creating cationic metal vacancies can improve the electrocatalytic activity of transition metal oxides.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
小心翼翼完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Sky36001完成签到,获得积分10
2秒前
Murphy~完成签到,获得积分10
3秒前
王二完成签到,获得积分10
5秒前
Sky36001发布了新的文献求助20
5秒前
shuai发布了新的文献求助10
6秒前
郑洋完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
XYT完成签到,获得积分10
11秒前
mito完成签到,获得积分10
11秒前
lhl完成签到,获得积分10
11秒前
时尚雨兰完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
mange完成签到 ,获得积分10
14秒前
天玄一刀完成签到,获得积分10
16秒前
zzzyyyuuu完成签到 ,获得积分10
17秒前
健壮的鸽子完成签到,获得积分10
21秒前
吴大语完成签到,获得积分10
21秒前
xiaxiao应助科研通管家采纳,获得100
24秒前
南风应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
南风应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
xiaxiao应助科研通管家采纳,获得100
24秒前
Curry发布了新的文献求助10
26秒前
文龙完成签到 ,获得积分10
27秒前
马香芦完成签到,获得积分10
29秒前
韦远侵完成签到 ,获得积分10
30秒前
tt完成签到,获得积分20
32秒前
ccl完成签到,获得积分10
33秒前
方又亦完成签到,获得积分10
35秒前
星辰大海应助周周采纳,获得10
36秒前
lovekobe完成签到,获得积分20
37秒前
LM完成签到,获得积分10
37秒前
zero完成签到,获得积分10
37秒前
LY发布了新的文献求助20
38秒前
38秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
39秒前
曾经小伙完成签到 ,获得积分10
40秒前
Man_proposes完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3413469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3015836
关于积分的说明 8871935
捐赠科研通 2703538
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1482357
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685250
邀请新用户注册赠送积分活动 679970