Boosting ion diffusion kinetics of Fe2O3/MoC@NG via heterointerface engineering and pseudocapacitance behavior: An alternative high-rate anode for high‐capacity lithium dual-ion batteries

阳极 动力学 材料科学 锂(药物) 离子 扩散 假电容 化学 电极 电容 超级电容器 物理化学 热力学 有机化学 内分泌学 量子力学 医学 物理
作者
Juan Ding,Yudai Huang,Wenhua Cheng,Rui Sheng,Zhenjie Liu,Xingchao Wang,Yong Guo,Jiulin Wang,Dianzeng Jia,Xincun Tang,Lei Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:481: 148499-148499 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.148499
摘要

Lithium dual-ion batteries (Li-DIBs) technology is expected to become a leader in replacing lithium-ion batteries (LIBs) to carry out high energy/power density energy storage devices. Unfortunately, the sluggish electrochemical reaction kinetics of anode materials critically restricts their practical development. Here, a Li-DIBs is proposed by using a three-dimensional (3D) structure composed of Fe2O3/MoC heterostructure nanoparticals embedded in a hierarchical mesoporous nitrogen-doped reduction graphene oxide (Fe2O3/MoC@NG) as the anode, which has low Li+ ion diffusion barrier (0.098 eV), high Li+ ion diffusion coefficient (4.99 × 10−11 cm2 s−1) and remarkable rate property (879.2 mA h g−1 at 10 A g−1), and choosing nano-graphite as the cathode. Originating from the respective strengths of Fe2O3/MoC@NG anode and the nano-graphite cathode, the as-constructed Li-DIBs full battery displays high reversible capacity and prominent rate property (103.9 mA h g−1 at 0.05 A g−1 and 48.9 mA h g−1 at 2 A g−1). Specifically, taking advantage of density functional theory (DFT) calculations, the exact paths of PF6− ion intercalation into graphite cathode and Li+ ion diffusion into Fe2O3/MoC@NG anode is obtained, namely PF6− ion transmits along the (0 0 2) face of nano-graphite and Li+ ion diffuses along the heterointerface of Fe2O3/MoC@NG.

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
宇麦达发布了新的文献求助10
刚刚
Gloria的保镖完成签到 ,获得积分10
刚刚
所所应助跳跃的怀寒采纳,获得10
1秒前
zgy1106完成签到,获得积分10
1秒前
YY完成签到,获得积分10
4秒前
小斌发布了新的文献求助10
4秒前
Youngen完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助七月流火采纳,获得10
6秒前
6秒前
AoAoo完成签到,获得积分10
6秒前
lin完成签到,获得积分10
8秒前
mou完成签到,获得积分10
8秒前
公西翠萱完成签到,获得积分10
8秒前
天真的棉花糖完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
季然完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
小美完成签到 ,获得积分10
10秒前
sai完成签到,获得积分10
10秒前
bin_zhang完成签到,获得积分10
11秒前
baobaoxiong完成签到,获得积分10
11秒前
新野完成签到,获得积分10
12秒前
小斌完成签到,获得积分10
13秒前
哈牛柚子鹿完成签到,获得积分10
13秒前
W_G完成签到,获得积分10
13秒前
酷炫橘子完成签到,获得积分10
13秒前
舟遥遥完成签到,获得积分10
14秒前
贪玩亦云完成签到,获得积分10
14秒前
背后的惜珊完成签到 ,获得积分10
14秒前
危机的曼香完成签到,获得积分10
15秒前
wacfpp完成签到,获得积分10
16秒前
歌者无罪发布了新的文献求助10
16秒前
甜蜜的白风完成签到,获得积分10
16秒前
ww完成签到,获得积分10
16秒前
酷波er应助王亚平采纳,获得10
16秒前
婷婷完成签到,获得积分10
18秒前
thinking完成签到,获得积分10
19秒前
双shuang完成签到,获得积分10
20秒前
里埃尔塞因斯完成签到 ,获得积分10
21秒前
22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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6414052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8232757
关于积分的说明 17477252
捐赠科研通 5466833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2888516
邀请新用户注册赠送积分活动 1865364
关于科研通互助平台的介绍 1703234