Optimizing Ion Pathway in Titanium Carbide MXene for Practical High‐Rate Supercapacitor

材料科学 超级电容器 碳化钛 电容 水平扫描速率 离子 碳化物 高质量 分析化学(期刊) 电极 纳米技术 化学工程 电化学 复合材料 循环伏安法 冶金 物理化学 化学 物理 量子力学 色谱法 天体物理学 工程类
作者
Jun Tang,Tyler S. Mathis,Xiongwei Zhong,Xu Xiao,Hao Wang,Mark Anayee,Feng Pan,Baomin Xu,Yury Gogotsi
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (4) 被引量:243
标识
DOI:10.1002/aenm.202003025
摘要

Abstract The lengthened ion pathway in restacked 2D materials greatly limits the electrochemical performance of practically dense film electrodes (mass loading >10 mg cm −2 ). Typical strategies such as the insertion of nanomaterials and 3D‐structure design is expected to reduce the volumetric capacitance of Ti 3 C 2 T x electrodes, diminishing the dominating advantage of Ti 3 C 2 T x over other electrode materials. Here, a novel, facile, and controllable H 2 SO 4 oxidation method is developed for alleviating the restacking issue of Ti 3 C 2 T x film with few electrochemically inactive side‐products such as TiO 2 . A hierarchical ion path “highway” in Ti 3 C 2 T x film is fabricated with porous structure, atomic‐level increased interlayer spacing, and reduced flake size (through probe‐sonication). As a result, ultra‐high rate performance is obtained with high volumetric capacitance. For a ≈1.1 µm thick Ti 3 C 2 T x film, capacitance retention of 64% is obtained (208 F g −1 /756 F cm −3 ) when the scan rate is increased from 5 to 10,000 mV s −1 . Even at higher mass loadings exceeding 12 mg cm −2 (48 µm thickness), the rate capability is still comparable to unoptimized Ti 3 C 2 T x electrodes with low mass loading (1 mg cm −2 ). Consequently, a high areal capacitance of ≈3.2 F cm −2 is achieved for pathway‐optimized thick Ti 3 C 2 T x film, which is of great significance for practical applications.
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
sonderlx完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小王时完成签到,获得积分10
1秒前
不安的煜城完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
hehe0086完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
摇摆小狗发布了新的文献求助10
3秒前
professor_J发布了新的文献求助30
3秒前
充电宝应助小猫围子采纳,获得10
3秒前
Xq321pX发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
木木发布了新的文献求助10
4秒前
梦or夢完成签到,获得积分10
4秒前
Vintoe发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
铱铱的胡萝卜完成签到,获得积分10
5秒前
chen完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
1314526发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
沉默天宇发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Hx发布了新的文献求助10
7秒前
小李发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
粥游天下完成签到,获得积分10
8秒前
我是哑巴发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
11111发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI6.1应助MNZZ采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助professor_J采纳,获得20
9秒前
9秒前
WCY完成签到,获得积分10
9秒前
234445完成签到,获得积分10
9秒前
科研顺利发布了新的文献求助10
9秒前
FashionBoy应助YYANG采纳,获得10
10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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6154801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7983315
关于积分的说明 16587783
捐赠科研通 5265241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2809589
邀请新用户注册赠送积分活动 1789790
关于科研通互助平台的介绍 1657447