Atomic-Scale Recognition of Surface Structure and Intercalation Mechanism of Ti3C2X

MXenes公司 插层(化学) 化学 单层 密度泛函理论 化学物理 原子单位 离子 结晶学 过渡金属 扫描透射电子显微镜 纳米技术 计算化学 透射电子显微镜 无机化学 材料科学 催化作用 有机化学 物理 量子力学 生物化学
作者
Xuefeng Wang,Xi Shen,Yurui Gao,Zhaoxiang Wang,Richeng Yu,Liquan Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:137 (7): 2715-2721 被引量:643
标识
DOI:10.1021/ja512820k
摘要

MXenes represent a large family of functionalized two-dimensional (2D) transition-metal carbides and carbonitrides. However, most of the understanding on their unique structures and applications stops at the theoretical suggestion and lack of experimental support. Herein, the surface structure and intercalation chemistry of Ti3C2X are clarified at the atomic scale by aberration-corrected scanning transmission electron microscope (STEM) and density functional theory (DFT) calculations. The STEM studies show that the functional groups (e.g., OH(-), F(-), O(-)) and the intercalated sodium (Na) ions prefer to stay on the top sites of the centro-Ti atoms and the C atoms of the Ti3C2 monolayer, respectively. Double Na-atomic layers are found within the Ti3C2X interlayer upon extensive Na intercalation via two-phase transition and solid-solution reactions. In addition, aluminum (Al)-ion intercalation leads to horizontal sliding of the Ti3C2X monolayer. On the basis of these observations, the previous monolayer surface model of Ti3C2X is modified. DFT calculations using the new modeling help to understand more about their physical and chemical properties. These findings enrich the understanding of the MXenes and shed light on future material design and applications. Moreover, the Ti3C2X exhibits prominent rate performance and long-term cycling stability as an anode material for Na-ion batteries.
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
搜集达人应助ww采纳,获得10
1秒前
grumpysquirel完成签到,获得积分10
2秒前
郑智浩完成签到,获得积分10
3秒前
LY0430完成签到 ,获得积分10
4秒前
天空之境完成签到 ,获得积分10
4秒前
糖糖科研顺利呀完成签到 ,获得积分10
7秒前
wanci应助贱小贱采纳,获得10
7秒前
7秒前
健脊护柱完成签到 ,获得积分10
8秒前
Kevin完成签到 ,获得积分20
10秒前
ww完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
nicky完成签到 ,获得积分10
12秒前
Firsterchao发布了新的文献求助10
12秒前
欣慰的雨旋完成签到 ,获得积分10
12秒前
悦耳荧完成签到 ,获得积分10
13秒前
冷静妙海完成签到 ,获得积分10
13秒前
Nothing完成签到,获得积分10
13秒前
泽1完成签到,获得积分20
13秒前
科研王子完成签到 ,获得积分10
13秒前
ww发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
泽1发布了新的文献求助10
15秒前
奋斗长颈鹿完成签到,获得积分10
16秒前
wanzhao完成签到 ,获得积分10
16秒前
鑫爷发布了新的文献求助10
19秒前
贱小贱发布了新的文献求助10
19秒前
Song完成签到,获得积分10
20秒前
胡萝卜完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
诚心的访蕊完成签到 ,获得积分10
22秒前
漫画完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI6.4应助xiaxia采纳,获得10
23秒前
2385697574完成签到,获得积分10
24秒前
菲比发布了新的文献求助20
25秒前
丘比特应助tao采纳,获得10
27秒前
muzili完成签到 ,获得积分10
28秒前
natus完成签到,获得积分10
28秒前
村上春树的摩的完成签到 ,获得积分10
30秒前
31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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
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 7673513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239995
关于积分的说明 19903445
捐赠科研通 7243124
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285574
关于科研通互助平台的介绍 2443693
邀请新用户注册赠送积分活动 2287856