In-situ decoration of MOF-derived carbon on nitrogen-doped ultrathin MXene nanosheets to multifunctionalize separators for stable Li-S batteries

MXenes公司 分离器(采油) 材料科学 成核 吸附 氮气 化学工程 硫黄 碳纤维 多孔性 纳米技术 无机化学 复合材料 化学 复合数 工程类 有机化学 物理 冶金 热力学
作者
Guangyu Jiang,Nan Zheng,Xiao Chen,Guoyu Ding,Yahui Li,Fugen Sun,Yongsheng Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:373: 1309-1318 被引量:282
标识
DOI:10.1016/j.cej.2019.05.119
摘要

A novel MXene/MOF derivative 2D hybrid (N-Ti3C2/C) was fabricated by decorating nitrogen-doped MXene nanosheets with porous carbon resulted from in-situ nucleation and conversion of ZIF-67 on exfoliated MXenes, which was then employed to modify the commercial separator for Li-S batteries. The uniformly decorated ZIF-67 can isolate MXene nanosheets from restacking and leave sufficient Lewis acidic adsorption surface of MXenes exposed. Moreover, it can also provide nitrogen source to dope nitrogen into MXenes, endowing them with improved surface properties. DFT calculation results demonstrate that such nitrogen-doped MXenes have a stronger chemical adsorption capability for polysulfides than pure MXenes. With further assistance of ZIF-67 derived porous carbon, the N-Ti3C2/C coated PP separator (N-Ti3C2/[email protected]) could not only efficiently prevent the shuttling of polysulfides, but also successfully suppress the dendrite growth of lithium anodes. Therefore, the Li-S batteries with N-Ti3C2/[email protected] separator exhibit a high specific capacity of 1332 mAh g−1 at 0.1 C and an extended cycling stability of 0.07% per cycle capacity decay for 500 cycles at 0.5 C at sulfur loading of 3.4 mg cm−2. Even at a higher sulfur loading over 10 mg cm−2, these Li-S batteries still deliver a high and stable areal capacity of 6.3 mAh cm−2.
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
1秒前
lezbj99完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
三岁半发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
JamesPei应助盼盼采纳,获得10
3秒前
Yiyi完成签到,获得积分20
3秒前
脑洞疼应助hyhyhyhy采纳,获得10
3秒前
希望天下0贩的0应助King16采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
冷静白亦发布了新的文献求助10
5秒前
闪远点完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
一颗煎蛋发布了新的文献求助10
6秒前
liu完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助几号大家好采纳,获得10
6秒前
今后应助lily88采纳,获得10
8秒前
cathy-w完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
科目三应助masheng采纳,获得10
10秒前
122发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
yyyjq完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
ljy完成签到,获得积分10
12秒前
子车茗应助味子橘采纳,获得10
12秒前
kuuga4256发布了新的文献求助20
13秒前
N7完成签到,获得积分10
13秒前
young完成签到,获得积分10
14秒前
mmz完成签到 ,获得积分10
14秒前
菠萝吹雪完成签到,获得积分10
14秒前
果小美G发布了新的文献求助10
14秒前
yyyjq发布了新的文献求助10
14秒前
Yiyi发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3769018
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3314015
关于积分的说明 10170296
捐赠科研通 3028944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1662218
邀请新用户注册赠送积分活动 794750
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 756372