Oxide Nanoclusters on Ti3C2 MXenes to Deactivate Defects for Enhanced Lithium Ion Storage Performance

MXenes公司 纳米团簇 材料科学 法拉第效率 过电位 电解质 锂(药物) 化学工程 扩散 化学物理 纳米技术 电极 化学 电化学 物理化学 工程类 物理 内分泌学 热力学 医学
作者
Xiaobin Hui,Danyang Zhao,Peng Wang,Haoxiang Di,Xiaoli Ge,Peng Zhang,Longwei Yin
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (5) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/smll.202104439
摘要

The commercialization of MXenes as anodes for lithium-ion batteries is largely impeded by low initial coulombic efficiency (ICE) and unfavorable cycling stability, which are closely associated with defects such as Ti vacancies (VTi ) in Ti3 C2 MXenes. Herein, an effective strategy is developed to deactivate VTi defects by in situ growing Al2 O3 nanoclusters on MXenes to alleviate the irreversible electrolyte decomposition and Li dendrites formation trend induced by defects, improving ICE and cycling stability. Furthermore, it is revealed that excessively lithiophilic VTi defects would impede Li ions diffusion due to their strong adsorption, leading to a locally nonuniform Li flux to these "hot spots," setting scene for the formation of Li dendrites. The Al2 O3 nanoclusters anchored on VTi sites can not only improve Li diffusion kinetics but also promote the homogeneous solid electrolyte interphase formation with small charge transfer resistance, achieving uniform Li deposition in a smaller overpotential without formation of Li dendrites. As expected, Ti3 C2 @Al2 O3 -11 electrode delivers a high ICE of 76.6% and an outstanding specific capacity of 285.5 mAh g-1 after 500 cycles, which is much higher than that of pristine Ti3 C2 sample. This work sheds light on modulating defects for high-performance energy storage materials.

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
可乐发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Zilaap完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
于富强完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
flipped完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
lyt完成签到,获得积分20
4秒前
lly发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
NexusExplorer应助Chamo采纳,获得10
4秒前
Akim应助熊二浪采纳,获得10
4秒前
xing_xing应助point采纳,获得20
5秒前
xinxinzai98完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
D调的华丽发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
大模型应助爱迷糊的小白采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
D调的华丽发布了新的文献求助10
6秒前
慕青应助林早上采纳,获得10
6秒前
搞怪以莲完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助阿涛采纳,获得10
6秒前
慕青应助Augenstern采纳,获得10
6秒前
在水一方应助lyt采纳,获得10
7秒前
tanghong发布了新的文献求助20
7秒前
小肥发布了新的文献求助10
8秒前
orixero应助砍柴少年采纳,获得10
8秒前
8秒前
sunsea完成签到,获得积分10
8秒前
Liangyu发布了新的文献求助10
8秒前
D调的华丽发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
D调的华丽发布了新的文献求助10
9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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Child and Adolescent Mental Health 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
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 7600424
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9176595
关于积分的说明 19649353
捐赠科研通 7176375
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268680
关于科研通互助平台的介绍 2433062
邀请新用户注册赠送积分活动 2262267