Rational design and construction of iron oxide and titanium carbide MXene hierarchical structure with promoted energy storage properties for flexible battery

阳极 材料科学 储能 电池(电) 阴极 电化学 碳化钛 纳米技术 氧化物 化学工程 碳化物 电极 复合材料 冶金 化学 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 量子力学
作者
Xiaoqin Li,Yongqiang Guo,Taotao Gao,Hai Liu,Chao Chen,Jing Li,Dan Xiao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:631 (Pt B): 182-190 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2022.11.043
摘要

Aqueous rechargeable Ni/Fe batteries are appropriate energy storage devices for portable and wearable electronics due to their outstanding safety and cost-effectiveness. However, their energy storage properties are limited by the sluggish kinetics of iron-based anodes. Herein, we design and construct a high-performance iron-based material with a hierarchical structure developed by electrodepositing iron oxide (Fe2O3) nanosheets on titanium carbide (Ti3C2Tx) MXene nanoplates modified carbon fiber (3D-MXene/Fe2O3). Taking advantage of the interaction between Fe2O3 and the terminal functional groups on Ti3C2Tx MXene, such a hierarchical structure offers improved conductivity, enhanced ion-diffusion paths, and high electrochemical stability. The fabricated 3D-MXene/Fe2O3 anode delivers a high volumetric specific capacity of 38.2 mAh cm-3, and improved capacity retention. After being coupled with NiCoO cathode, the fibrous Ni/Fe battery shows a maximum volumetric specific capacity of 35.1 mAh cm-3 and an extraordinary energy density of 56.2 mWh cm-3. Meanwhile, the as-prepared Ni/Fe battery confirms good cycling durability (92.9% for 12,500 cycles), and mechanical flexibility also verifies the potential practical application of our device. Thus, this study can provide a powerful route toward high-performance anodes for next-generation wearable energy storage devices.
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
刚刚
pjx完成签到,获得积分10
刚刚
Aush发布了新的文献求助10
刚刚
我是老大应助flypipidan采纳,获得10
1秒前
zjtttt完成签到,获得积分10
1秒前
上官若男应助Song采纳,获得10
1秒前
烟花应助德胜岩山神采纳,获得10
1秒前
CipherSage应助12采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
张慧慧发布了新的文献求助10
2秒前
苏城完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
蔡demon发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
吴谷杂粮发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
木木老师完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
芋圆发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
NexusExplorer应助沛沛采纳,获得10
7秒前
愉快的亦云关注了科研通微信公众号
7秒前
7秒前
8秒前
czz发布了新的文献求助10
8秒前
朝夕完成签到,获得积分10
8秒前
小树苗1020完成签到,获得积分10
9秒前
舒心飞珍发布了新的文献求助10
9秒前
jia7发布了新的文献求助10
9秒前
myjf发布了新的文献求助10
9秒前
噢噢噢噢发布了新的文献求助10
9秒前
斯文败类应助木木采纳,获得10
10秒前
10秒前
xxp完成签到 ,获得积分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
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
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 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 6155194
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7983702
关于积分的说明 16589147
捐赠科研通 5265446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2809802
邀请新用户注册赠送积分活动 1789879
关于科研通互助平台的介绍 1657459