Synergistically Inducing Ultrafast Ion Diffusion and Reversible Charge Transfer in Lithium Metal Batteries Using Bimetallic Molybdenum–Titanium MXenes

材料科学 MXenes公司 法拉第效率 双金属片 阳极 化学工程 电极 纳米技术 金属 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Mugilan Narayanasamy,Shakir Zaman,Ji‐Seon Kim,Sungmin Jung,Shabbir Madad Naqvi,Tufail Hassan,Aamir Iqbal,Sang Uck Lee,Chong Min Koo
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (1): 1689-1701 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c15493
摘要

Metal batteries have captured significant attention for high-energy applications, owing to their superior theoretical energy densities. However, their practical viability is impeded by severe dendrite formation and poor cycling stability. To alleviate these issues, a 3D-structured bimetallic-Mo2Ti2C3Tx based fiber electrode was fabricated in this study and analyzed experimentally and computationally. The bimetallic Mo-Ti composition of MXenes synergistically achieved low binding and formation energies with lithium. In particular, the minimal lattice mismatch between the deposited Li metal and the Mo2Ti2C3Tx MXene anode substrate led to improved Li formation energy with respect to the MXene surface. Moreover, the synergy of the bimetallic Mo-Ti composition of the Mo2Ti2C3Tx MXene fiber substrate helped to amplify ion diffusion and reversible charge transfer. Consequently, the bimetallic MXene electrode exhibited an impressive Coulombic efficiency (99.08%) even at a high current density (5 mA cm-2) and a fixed cutoff capacity of 1 mA h cm-2 with prolonged cycle life (650 cycles). This report highlights a promising advancement in addressing the critical challenges facing metal battery operation, thereby offering an approach to improving performance for high-energy applications.
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
1秒前
郑林完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
5秒前
呆萌静芙发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
水镜完成签到,获得积分10
9秒前
SUNLE完成签到,获得积分10
9秒前
weqhdgjfk完成签到,获得积分10
10秒前
斯文败类应助迷你的念珍采纳,获得10
10秒前
bab发布了新的文献求助10
10秒前
Hello应助小小牛马采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
毛mao发布了新的文献求助10
13秒前
Golden完成签到 ,获得积分10
15秒前
wzy完成签到,获得积分10
15秒前
qft发布了新的文献求助10
16秒前
情怀应助freedom采纳,获得10
16秒前
林摆摆发布了新的文献求助10
18秒前
平常秋珊关注了科研通微信公众号
18秒前
聂聂发布了新的文献求助10
20秒前
从从容容完成签到,获得积分10
21秒前
单薄剑愁发布了新的文献求助10
22秒前
不知终日梦为鱼完成签到,获得积分10
22秒前
吨吨喝水完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
朱信姿发布了新的文献求助10
24秒前
小鱼小鱼完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
猫猫豆包完成签到 ,获得积分10
29秒前
freedom发布了新的文献求助10
31秒前
Hello应助sdadadas采纳,获得10
32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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Developmental Peace: Theorizing China’s Approach to International Peacebuilding 1000
Traitements Prothétiques et Implantaires de l'Édenté total 2.0 1000
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6131724
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7959183
关于积分的说明 16516081
捐赠科研通 5248869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2803038
邀请新用户注册赠送积分活动 1784064
关于科研通互助平台的介绍 1655150