Synthesis of 2D Li4Ti5O12 Nanosheets via the “Insertion–Exfoliation–Lithiation” Process

材料科学 剥脱关节 过程(计算) 化学工程 纳米技术 计算机科学 工程类 石墨烯 操作系统
作者
Weiwei Wu,Changqing Lin,Shaowen Li,Xiaoyu Tang,Changchun Sun,Wenyu Zhao,Siyuan Liu,Miao Bai,Yingchun Cheng,Yue Ma
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:2 (10): 7321-7329 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsaem.9b01296
摘要

Plenty of research efforts have been devoted to developing the anisotropic 2D architectures with intriguing electrochemical and optoelectronic properties. However, the scalable production of nonlayered binary metal oxides with a 2D structure still remains a great challenge. Here, we develop an "insertion–exfoliation–lithiation" process to delaminate the spinel Li4Ti5O12 (LTO) into the thickness of ∼4 nm. After the intercalation of methylamine (MA) into the H2Ti3O7 interlayers, the MA intercalated titanic acid (MA/Ti3O7) exhibits the volume expansion along the stacking direction with the interlayer spacing increasing from an original 7.9 to 10.1 Å. Driven by the acid–base equilibrium and osmotic pressure balance, this crucial step significantly enhances the exfoliation yield of MA/Ti3O7 nanosheets upon the mechanical peeling process. First-principles calculation validates that 1.1 unit of MA has been inserted per mole of H2Ti3O7 described as MA1.1H0.9Ti3O7. In addition, the transmission-mode in situ X-ray diffraction records the real-time phase transition of the as-developed synthetic process, enabling the precise control over the reaction temperature, phase purity, crystallinity of each intermediate, and prevention of the restacking of the LTO nanosheets into the cubic-spinel bulk material. The as-fabricated LTO nanosheets with an appealing ultrathin structure exhibit a reversible specific capacity of 210 mA h g–1 at 0.25 C, which far surpasses the theoretical capacity limit of bulk counterparts due to the pseudocapacitive contribution from the reduced dimensionality.

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
打打应助KinaC02采纳,获得10
1秒前
echo发布了新的文献求助10
1秒前
叫锅盔的猫完成签到 ,获得积分10
1秒前
AY完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
果果发布了新的文献求助10
1秒前
12111发布了新的文献求助10
2秒前
eden完成签到 ,获得积分20
3秒前
3秒前
www发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
李健应助dadada采纳,获得10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
CodeCraft应助橙子采纳,获得10
5秒前
Lil_baby完成签到,获得积分20
5秒前
无花果应助smin采纳,获得10
5秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
肖航子完成签到,获得积分10
6秒前
zbylaosiji发布了新的文献求助30
6秒前
内向凌波完成签到 ,获得积分10
7秒前
小柚子的傻二哥应助西扬采纳,获得20
7秒前
北瑾发布了新的文献求助10
7秒前
whg发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Lil_baby发布了新的文献求助10
8秒前
Yaxin发布了新的文献求助10
8秒前
梅竹发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助www采纳,获得10
8秒前
11111完成签到,获得积分10
9秒前
论英雄发布了新的文献求助10
9秒前
echo完成签到,获得积分20
9秒前
完美世界应助荣荣采纳,获得10
10秒前
英俊的铭应助个性的斑马采纳,获得10
10秒前
MMM发布了新的文献求助10
10秒前
11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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710965
关于积分的说明 14953364
捐赠科研通 4779073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553598
邀请新用户注册赠送积分活动 1515504
关于科研通互助平台的介绍 1475786