Defect‐Driven Reconstruction of Na‐Ion Diffusion Channels Enabling High‐Performance Co‐Doped TiO2 Anodes for Na‐Ion Hybrid Capacitors

材料科学 阳极 离子 兴奋剂 扩散 电容器 分析化学(期刊) 光电子学 电极 物理化学 电压 电气工程 热力学 化学 物理 量子力学 色谱法 工程类
作者
Wenliang Feng,Chenchen Meng,Xiaolong Guo,Bin Wu,Xu‐Lei Sui,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202400558
摘要

Abstract Na‐ion hybrid capacitors (NICs) are known for their potential to integrate high power and energy density along with superior lifespan into a single energy storage device. However, the practical implementation of NICs is delayed due to their inadequate energy densities (<100 Wh kg −1 ), which is a result of the lack of anodes with rapid Na‐ion diffusion kinetics to match the cathodes. To accelerate Na‐ion diffusion kinetics, cobalt‐doped TiO 2 (Co x Ti 1−x O y ) nanosheet anodes with reconstructed low‐energy barrier channels for Na‐ion transfer are designed. Crystal defects, including nanointerfaces, Ti interstitials, and oxygen vacancies, are intentionally introduced to the Co x Ti 1−x O y structure to improve its conductivity and induce pseudocapacitive‐type Na‐ion storage. Moreover, these crystal defects subtly alter the Na‐ion transfer pathways in the bulk Co x Ti 1−x O y and reduce the energy barrier, as confirmed by density functional theory (DFT) simulations. Rapid Na‐ion diffusion kinetics can minimize the kinetics discrepancy between anodes and cathodes, presenting great potential for achieving high‐performance anodes for NIC applications. When integrated with activated carbon/reduced graphene oxide composite (AC/rGO) cathodes, the fabricated NICs demonstrate remarkable energy density (164 Wh kg −1 at 31 W kg −1 ), power density (8307 W kg −1 at 56 Wh kg −1 ), and an ultralong lifespan (83% capacity retention after 15000 cycles).
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ora4ks完成签到 ,获得积分10
2秒前
嗯哼应助优秀不愁采纳,获得10
2秒前
褚曼青完成签到 ,获得积分10
3秒前
6秒前
牛豁完成签到,获得积分10
7秒前
奥里给发布了新的文献求助10
10秒前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
15秒前
菠萝谷波完成签到 ,获得积分10
16秒前
EiketsuChiy完成签到 ,获得积分0
19秒前
漂移猪完成签到 ,获得积分10
22秒前
蓝眸完成签到 ,获得积分10
25秒前
申木完成签到 ,获得积分10
28秒前
skippy完成签到 ,获得积分10
29秒前
hakuna_matata完成签到 ,获得积分10
30秒前
叮叮叮铛完成签到,获得积分10
35秒前
阿May完成签到 ,获得积分20
38秒前
牛奶拌可乐完成签到 ,获得积分10
38秒前
研友_n0Dmwn完成签到,获得积分20
40秒前
阿林琳琳完成签到 ,获得积分10
43秒前
鞘皮完成签到,获得积分10
47秒前
大王869完成签到 ,获得积分10
47秒前
jeronimo完成签到,获得积分10
52秒前
陈筱婷完成签到,获得积分10
57秒前
kanong完成签到,获得积分0
1分钟前
amy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sw0531发布了新的文献求助10
1分钟前
Qian完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
武大帝77完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
等待戈多完成签到,获得积分10
1分钟前
咋没人了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
苜蓿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
回首不再是少年完成签到,获得积分10
1分钟前
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
1分钟前
leo完成签到,获得积分10
1分钟前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
慧慧完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
Framing China: Media Images and Political Debates in Britain, the USA and Switzerland, 1900-1950 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 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2860657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2465618
关于积分的说明 6683965
捐赠科研通 2156987
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1145903
版权声明 585063
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563075