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: 182-190 被引量:8
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
文艺香菱发布了新的文献求助10
刚刚
alvin完成签到,获得积分10
1秒前
鲍建芳完成签到,获得积分10
2秒前
烟花应助@@@采纳,获得10
2秒前
zx598376321完成签到,获得积分10
2秒前
YL发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
CodeCraft应助nenshen采纳,获得10
2秒前
熊二完成签到,获得积分10
3秒前
33完成签到 ,获得积分10
3秒前
酷波er应助高贵路灯采纳,获得10
3秒前
Aten完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
明理楷瑞完成签到,获得积分10
3秒前
云舒应助科研通管家采纳,获得40
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
思源应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
Linda完成签到 ,获得积分10
3秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
wisdom应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
64658应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
酷炫翠桃应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
雷雨泽石完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Bonnie完成签到 ,获得积分20
5秒前
海风发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
燃燃完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529207
关于积分的说明 11243810
捐赠科研通 3267638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803822
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582