Ultrastable Organic Anode Enabled by Electrochemically Active MXene Binder toward Advanced Potassium Ion Storage

阳极 材料科学 电解质 化学工程 阴极 溶解度 电极 氧化还原 无机化学 化学 分子 有机化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Yingtang Zhou,Peng Zhang,Yanze Li,Lingfei Feng,Mengyao Xu,Razium Ali Soomro,Bin Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (24): 16027-16040 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c04678
摘要

Conjugated carbonyl compounds are regarded as promising organic anode materials for potassium ion batteries (PIBs) due to their rich redox sites, excellent reversibility, and structural tunability, but their low electrical conductivity and severe solubility in organic electrolytes have substantially restricted their practical application. Herein, 2D MXene is utilized as an electrochemically active binder to fabricate perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride (PTCDA) electrodes for high-performance PIBs. MXene, coupled with Super-P particles, served as a binder and conductive matrix to facilitate rapid ion and electron transport, restrain the solubility of PTCDA, promote potassium adsorption, and alleviate the volume expansion of PTCDA during potassiation. Consequently, the PTCDA electrode bonded by the MXene/Super-P system delivers excellent potassium storage performance in terms of a high capacity of 462 mAh g–1 at 50 mA g–1, superior rate capability of 116.3 mAh g–1 at 2000 mA g–1, and stable cycle performance over 3000 cycles with a low capacity decay rate of ∼0.0033% per cycle. When configured with the PTCDA@450 cathode, an all-PTCDA potassium ion full cell delivers a maximum energy density of 179.5 Wh kg–1, indicating the superiority of MXene as an electrochemically active binder to promote the practical application of organic anodes for PIBs.
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
英姑应助唐水之采纳,获得10
刚刚
鳗鱼不弱发布了新的文献求助10
1秒前
ssk发布了新的文献求助10
1秒前
闪shan发布了新的文献求助10
2秒前
Devil完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助泡泡采纳,获得10
3秒前
3秒前
小乐完成签到,获得积分10
3秒前
Vizz发布了新的文献求助10
4秒前
脑洞疼应助MMMMM采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
7秒前
无语的麦片完成签到,获得积分10
9秒前
啊杨丶发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助HUA采纳,获得10
11秒前
飘逸楷瑞完成签到,获得积分10
11秒前
谭杰完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助perfect采纳,获得10
11秒前
王舞发布了新的文献求助10
11秒前
江二毛发布了新的文献求助10
12秒前
humengxiao发布了新的文献求助10
13秒前
luo发布了新的文献求助10
15秒前
大模型应助同尘采纳,获得10
15秒前
李健的粉丝团团长应助zhhr采纳,获得10
15秒前
JayL完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
科研疯狗发布了新的文献求助10
16秒前
充电宝应助疯少采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
林夕完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
安详的一曲完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
wy完成签到,获得积分10
21秒前
泡泡发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Homolytic deamination of amino-alcohols 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Weirder than Sci-fi: Speculative Practice in Art and Finance 960
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3728371
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3273407
关于积分的说明 9981640
捐赠科研通 2988820
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1639851
邀请新用户注册赠送积分活动 779001
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747863