Integrating N-Doped Porous Carbon-Encapsulated Ultrafine SnO2 with MXene Nanosheets via Electrostatic Self-Assembly as a Superior Anode Material for Lithium Ion Capacitors

阳极 材料科学 电容器 锂(药物) 纳米复合材料 多孔性 储能 碳纤维 阴极 化学工程 功率密度 纳米技术 纳米颗粒 复合数 复合材料 电极 化学 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 电压 物理 医学 量子力学
作者
Zhaoyang Lu,Kaixiang Zou,Kexin Liang,Yuanfu Deng,Guohua Chen
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (7): 8198-8210 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c00746
摘要

MXene nanosheets (MNSs) with high conductivity, high flexibility, and rich surface functional groups have gained renewed attention due to their potential applications for energy storage devices. However, the low theoretical specific capacity and easy self-aggregation of MNSs severely restrict their practical application. Herein, a superior anode material with a unique hierarchical structure and optimal composition (SnO2@NDPC/MNSs-2, NDPC = nitrogen-doped porous carbon) for lithium-ion capacitors (LICs) is successfully fabricated by an electrostatic self-assembly strategy. Specifically, the contrary charges of the SnO2@NDPC and MNSs enable a feasible and convenient route for the preparation of the as-achieved nanocomposite. Moreover, the SnO2@NDPC with ∼5 nm SnO2 nanoparticles offering a high specific capacity and pores structure can simultaneously prevent the restack of MNSs and withstand the volume expansion during the repeated Li+ insertion–extraction processes, and the two-dimensional MNSs can improve the overall conductivity of the nanocomposite and facilitate the Li+ transport kinetics. As a result, the as-prepared anode material displays excellent rate performance and extraordinary cycle stability, with a high specific capacity of 465 mAh g–1 after 500 cycles at 2 A g–1 and 90.2% capacity retention capability. More importantly, an assembled LIC with the biomass-derived nitrogen-rich porous carbon and SnO2@NDPC/MNSs-2 as respective cathode and anode can deliver a high energy density of 55.9 Wh kg–1 at a high power density of 6097 W kg–1 and excellent cycle performance, making it potential an anode material for practical LICs with high power and energy densities.
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
刚刚
像鱼发布了新的文献求助10
1秒前
SuperYM完成签到,获得积分10
2秒前
Akim应助ssff采纳,获得10
2秒前
乐乐应助kk采纳,获得10
3秒前
3秒前
顺拐发布了新的文献求助10
4秒前
hopez完成签到,获得积分10
5秒前
Mao完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助甘霖采纳,获得10
6秒前
大牛完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
gnwnb发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
可cabd发布了新的文献求助10
8秒前
Jacob完成签到,获得积分10
10秒前
斯文败类应助luckily采纳,获得10
12秒前
12秒前
像鱼完成签到,获得积分10
12秒前
Zhy发布了新的文献求助10
13秒前
惬意的晚风完成签到,获得积分10
13秒前
复杂向彤发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
Jacob发布了新的文献求助10
14秒前
天天快乐应助玉衡采纳,获得10
14秒前
15秒前
lilivite发布了新的文献求助10
16秒前
声殳香完成签到 ,获得积分10
16秒前
李健的粉丝团团长应助LM采纳,获得10
17秒前
称心映天完成签到,获得积分10
18秒前
gnwnb完成签到,获得积分10
18秒前
WG应助可cabd采纳,获得10
18秒前
Liz完成签到 ,获得积分10
19秒前
自由路发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
user_huang完成签到,获得积分10
20秒前
phl发布了新的文献求助10
21秒前
狂野书易发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 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 物理 内科学 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 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808570
关于积分的说明 7877973
捐赠科研通 2467049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313150
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630364
版权声明 601919