Superparamagnetic Fe Conversion Induces MoS2 Fast Ion Transport in Wide‐Temperature‐Range Sodium‐Ion Batteries

材料科学 离子 超顺磁性 航程(航空) 大气温度范围 光电子学 纳米技术 磁化 热力学 冶金 复合材料 物理 量子力学 磁场
作者
Zhenwei Li,Meisheng Han,Jianlin Wang,Leqing Zhang,Peilun Yu,Qiang Li,Xuedong Bai,Jie Yu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202404263
摘要

Abstract MoS 2 is widely reported as anode material for sodium‐ion batteries (SIBs). However, its ability to operate effectively across a wide temperature range and at high rates continues to pose fundamental challenges, limiting its further development. Herein, a monolayer Fe‐doped MoS 2 /N,O‐codoped C overlapping structure is designed and employed as an anode for wide‐temperature‐range SIBs. Fe doping imparts MoS 2 electrode with zero bandgap characteristics, an increased interlayer spacing, and low sodium‐ion diffusion energy barriers across wide operation temperatures. Impressively, Fe atoms doped into the MoS 2 lattice can be reduced to superparamagnetic Fe 0 nanocrystals of ≈2 nm during conversion reactions. In situ magnetometry reveals that these Fe 0 nanocrystals can be used as electron acceptor in the formation of space charge zones with Na + , thereby triggering strong spin‐polarized surface capacitance that facilitates fast sodium‐ion storage over a wide temperature range. Consequently, the designed MoS 2 electrode demonstrates exceptional fast‐charging capability in half/full cells operating at −40–60 °C. This study provides novel perspectives on the utilization of heteroatom doping strategies in conversion‐type electrode material design and proves the effectiveness of spin‐polarized surface capacitance effect on enhancing sodium‐ion storage over a wide temperature range.
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
lshl2000发布了新的文献求助10
2秒前
钮卿完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
二猫完成签到,获得积分10
7秒前
打打应助pny采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助pny采纳,获得10
7秒前
田様应助pny采纳,获得10
7秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
7秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
冰魂应助pny采纳,获得10
8秒前
吕易巧发布了新的文献求助10
10秒前
Mcling发布了新的文献求助50
10秒前
Orange应助科研喵采纳,获得10
14秒前
qiqiying完成签到,获得积分10
14秒前
DouBo完成签到,获得积分10
14秒前
热爱可抵岁月漫长完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Z丶完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
吕易巧完成签到,获得积分10
21秒前
Z丶发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
HJJHJH发布了新的文献求助30
23秒前
24秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
yang完成签到,获得积分10
25秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得30
25秒前
xiaotudou95应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
SYLH应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
Peng发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 1000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
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 3775571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321201
关于积分的说明 10203945
捐赠科研通 3036025
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665907
邀请新用户注册赠送积分活动 797196
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757766