High content anion (S/Se/P) doping assisted by defect engineering with fast charge transfer kinetics for high-performance sodium ion capacitors

材料科学 阳极 离子 兴奋剂 掺杂剂 锐钛矿 分析化学(期刊) 化学物理 电极 光电子学 化学 物理化学 光催化 生物化学 催化作用 有机化学 色谱法
作者
Xinglan Deng,Kang‐Yu Zou,Roya Momen,Peng Cai,Jun Chen,Hongshuai Hou,Guoqiang Zou,Xiaobo Ji
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier BV]
卷期号:66 (18): 1858-1868 被引量:136
标识
DOI:10.1016/j.scib.2021.04.042
摘要

The rate-determining process for sodium storage in TiO2 is greatly depending on charge transfer happening in the electrode materials owing to its inferior diffusion coefficient and electronic conductivity. Apart from reducing the diffusion distance of ion/electron, the increasement of ionic/electronic mobility in the crystal lattice is also very important for charge transport. Here, an oxygen vacancy (OV) engineering assisted in high-content anion (S/Se/P) doping strategy to enhance charge transfer kinetics for ultrafast sodium-storage performance is proposed. Theoretical calculations indicate that OV-engineering evokes spontaneous S doping into the TiO2 phase and achieves high dopant concentration to bring about impurity state electron donor and electronic delocalization over S occupied sites, which can largely reduce the migration barrier of Na+. To realize the speculation, high-content anion doped anatase TiO2/C composites (9.82 at% for S in A-TiO2-x-S/C) are elaborately designed. The optimized A-TiO2-x-S/C anode exhibits extraordinarily high-rate capability with 209.6 mAh g-1 at 5000 mA g-1. The assembled sodium ion capacitors deliver an ultrahigh energy density of 150.1 Wh kg-1 at a power density of 150 W kg-1 when applied as anode materials. This work provides a new strategy to realize high content anion doping concentration, and enhances the charge transfer kinetics for TiO2, which delivers an efficient approach for the design of electrode materials with fast kinetic.
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
1秒前
1秒前
三分糖完成签到,获得积分20
2秒前
林泉发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
4秒前
mengshang完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助bb采纳,获得10
6秒前
PG完成签到,获得积分10
6秒前
李雪瑞发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助KHZhang采纳,获得10
7秒前
上官若男应助KHZhang采纳,获得10
7秒前
Owen应助KHZhang采纳,获得10
7秒前
外向渊思完成签到 ,获得积分10
8秒前
hynni完成签到,获得积分10
8秒前
一条鱼叫弗里登完成签到 ,获得积分10
8秒前
三分糖发布了新的文献求助10
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
852应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
等待的晓亦完成签到 ,获得积分10
12秒前
坚强的鸡翅完成签到,获得积分10
13秒前
浮游应助通通真行采纳,获得10
14秒前
14秒前
一水合羟基磷酸钙完成签到,获得积分10
14秒前
Akim应助geoman采纳,获得10
14秒前
14秒前
疯子不风完成签到,获得积分10
15秒前
共享精神应助从容以山采纳,获得10
16秒前
曹颖完成签到,获得积分10
17秒前
xiao刘发布了新的文献求助10
18秒前
Simpson完成签到 ,获得积分0
18秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Learning and Motivation in the Classroom 500
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5225925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4397578
关于积分的说明 13686733
捐赠科研通 4262055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2338915
邀请新用户注册赠送积分活动 1336294
关于科研通互助平台的介绍 1292263