Highly Efficient Nb2C MXene Cathode Catalyst with Uniform O‐Terminated Surface for Lithium–Oxygen Batteries

材料科学 过电位 化学工程 催化作用 密度泛函理论 阴极 锂(药物) 电化学 析氧 MXenes公司 纳米技术 电极 物理化学 计算化学 化学 内分泌学 工程类 医学 生物化学
作者
Gaoyang Li,Na Li,Shuting Peng,Biao He,Jun Wang,Yong Du,Weibin Zhang,Kai Han,Feng Dang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (1) 被引量:208
标识
DOI:10.1002/aenm.202002721
摘要

Abstract Highly‐efficient cathode catalysts are the key to improve high rate cycle stability, avoid side reactions, and lower the overpotential of lithium–oxygen batteries (LOBs). MXenes are predicted to be one of the most impressive materials for energy applications. In this work, the catalytic capability of Nb 2 C MXene is demonstrated with a uniform O‐terminated surface as a cathode material for LOBs. The easily fabricated uniform O‐terminated surface, high catalytic activity of Nb 2 CO 2 sites, and unique reaction kinetics contribute to the excellent electrocatalytic performance of Nb 2 C MXene. The uniform O‐terminated surface on Nb 2 C MXene is obtained after heat treatment. Density functional theory calculations reveal the superior catalytic activity of Nb 2 CO 2 compared to other anchor groups and bare surfaces. The calculations also reveal the multinucleation and growth/decomposition mechanism for discharge products on the Nb 2 CO 2 surface. This mechanism is believed to account for the results characterized by ex situ and in situ measurements. The spatial‐direction accumulated porous discharge products at high current density contribute to the excellent high‐rate cycle stability. For example, the cathodes exhibit cycle stability for 130 cycles at an ultrahigh current density of 3 A g −1 . The present work provides insights into the modulation of catalytic capabilities, and the rational design of high‐performance MXenes based electrocatalysts.
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
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
xinghe123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
dai完成签到,获得积分10
2秒前
Wendy完成签到,获得积分10
2秒前
jiao发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
安静的老师完成签到,获得积分10
4秒前
游帅发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
麻瓜发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
倏然完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
我是老大应助恒迹采纳,获得10
8秒前
Swu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
赵晨硕完成签到,获得积分20
9秒前
酷波er应助无私的睫毛采纳,获得10
9秒前
9秒前
Marciu33发布了新的文献求助10
10秒前
lsy完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
搜集达人应助wzwz采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
赵晨硕发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
gra1y发布了新的文献求助10
12秒前
子焱发布了新的文献求助10
13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
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
Évora na Idade Média 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7382344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8989571
关于积分的说明 19122338
捐赠科研通 7021195
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3227172
关于科研通互助平台的介绍 2390203
邀请新用户注册赠送积分活动 2208038