Mảnh flake kim loại chuyển tiếp cacbua hai chiều rỗng (MXene) cho lưu trữ ion lithium hiệu suất cao

ChemElectroChem - Tập 3 Số 5 - Trang 689-693 - 2016
Chang E. Ren1,2, Meng‐Qiang Zhao1,2, Taron Makaryan1, Joseph Halim1,3, Muhammad Boota1, Sankalp Kota1, Babak Anasori1, Michel W. Barsoum1,3, Yury Gogotsi1
1A. J. Drexel Nanomaterials Institute and, Materials Science and Engineering Department, Drexel University, 3141 Chestnut Street, Philadelphia, PA, 19104 USA
2these authors contributed equally to this work
3Thin Film Physics Division, Department of Physics, Chemistry, and Biology (IFM), Linköping University, 58183 Linköping, Sweden

Tóm tắt

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, chúng tôi phát triển một phương pháp khắc hóa học để sản xuất các MXene Ti3C2Tx hai chiều (2D) rỗng ở nhiệt độ phòng trong dung dịch nước. Các Ti3C2Tx rỗng (p-Ti3C2Tx) được sản xuất có diện tích bề mặt riêng lớn hơn và cấu trúc mở hơn so với các mẫu nguyên bản, và có thể được chế tạo thành các phim linh hoạt có hoặc không có sự bổ sung của các ống nano carbon (CNTs). Các phim p-Ti3C2Tx/CNT được chế tạo cho thấy khả năng lưu trữ ion lithium được cải thiện đáng kể so với các phim dựa trên Ti3C2Tx nguyên bản, với dung lượng rất cao khoảng 1250 mAh g−1 tại 0,1 C, độ ổn định chu trình xuất sắc và hiệu suất tỷ lệ tốt (330 mAh g−1 tại 10 C). Sử dụng cùng một phương pháp khắc hóa học, chúng tôi cũng chế tạo các MXene Nb2CTx và V2CTx rỗng. Do đó, nghiên cứu này cung cấp một quy trình đơn giản nhưng hiệu quả để giới thiệu lỗ vào các MXene và có thể là các tấm 2D khác, điều này có thể tăng cường các thuộc tính điện hóa của chúng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

 

10.1002/adfm.201300125

10.1126/science.1226419

10.1073/pnas.0502848102

10.1039/c2nr31467c

10.1038/nmat3001

 

10.1039/C3NR04555B

10.1002/adma.201303115

 

10.1038/nature00785

10.1002/anie.201000167

10.1002/ange.201000167

10.1002/anie.201101891

10.1002/ange.201101891

10.1039/b822668g

10.1039/c2cc32189k

10.1126/science.1200770

 

10.1002/adma.201301243

10.1016/j.nanoen.2012.11.006

 

10.1002/smll.201303715

10.1002/aic.14710

10.1002/smll.201501467

10.1038/ncomms4410

 

10.1002/adma.201102306

10.1021/nn204153h

10.1002/adma.201304138

 

10.1126/science.1241488

10.1038/ncomms2664

10.1021/acs.jpclett.5b01895

10.1021/ja308463r

10.1021/nn503921j

10.1021/acs.jpcc.5b05426

10.1039/C5CP06078H

10.1038/nature13970

 

10.1021/ja405735d

10.1002/adma.201500604

10.1016/j.electacta.2015.02.132

10.1021/acsnano.5b03591

 

10.1038/ncomms7544

10.1021/acs.jpclett.5b00868

10.1002/anie.201410174

10.1002/ange.201410174

 

10.1002/adma.201404140

10.1073/pnas.1414215111

10.1039/C5TA01855B

M. Boota B. Anasori C. Voigt M.-Q. Zhao M. W. Barsoum Y. Gogotsi Adv. Mater.2015 DOI:10.1002/adma.201504705.

10.1039/C4NR04584J

 

10.1021/jz400940d

10.1016/j.carbon.2011.12.016

10.1021/la301440k

10.1021/nn202710s

 

10.1039/C4CC01646G

10.1039/C4TA02583K

Halim J., 2015, Appl. Surf. Sci., 362

10.1039/C5TA07343J

10.1021/ja501520b

 

10.1016/j.jpowsour.2012.02.013

10.1039/b904116h

10.1021/acsnano.5b00576

 

10.1002/adma.201003759

10.1039/b907480e