In‐Situ Electrochemically Activated Surface Vanadium Valence in V2C MXene to Achieve High Capacity and Superior Rate Performance for Zn‐Ion Batteries

材料科学 阴极 价(化学) 法拉第效率 氧化钒 离子 电导率 化学工程 功率密度 氧化物 纳米技术 电化学 冶金 电极 物理化学 热力学 功率(物理) 工程类 物理 化学 量子力学
作者
Ying Liu,Yue Jiang,Zhe Hu,Jian Peng,Wei‐Hong Lai,Dianlun Wu,Shouwei Zuo,Jing Zhang,Bin Chen,Ziwen Dai,Yingguo Yang,Yang Huang,Wei Zhang,Wei Zhao,Wang Zhang,Lei Wang,Shulei Chou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (8) 被引量:218
标识
DOI:10.1002/adfm.202008033
摘要

Abstract Vanadium‐based materials are fascinating potential cathodes for high energy density Zn‐ion batteries (ZIBs), due to their high capacity arising from multi‐electron redox chemistry. Most vanadium‐based materials suffer from poor rate capability, however, owing to their low conductivity and large dimension. Here, we propose the application of V 2 C MXene (V 2 CT x ), a conductive 2D nanomaterial, for achieving high energy density ZIBs with superior rate capability. Through an initial charging activation, the valence of surface vanadium in V 2 CT x cathode is raised significantly from V 2+ /V 3+ to V 4+ /V 5+ , forming a nanoscale vanadium oxide (VO x ) coating that effectively undergoes multi‐electron reactions, whereas the inner V‐C‐V 2D multi‐layers of V 2 CT x are intentionally preserved, providing abundant nanochannels with intrinsic high conductivity. Owing to the synergistic effects between the outer high‐valence VO x and inner conductive V‐C‐V, the activated V 2 CT x presents an ultrahigh rate performance, reaching 358 mAh g −1 at 30 A g −1 , together with remarkable energy and power density (318 Wh kg −1 /22.5 kW kg −1 ). The structural advantages of activated V 2 CT x are maintained after 2000 cycles, offering excellent stability with nearly 100% Coulombic efficiency. This work provides key insights into the design of high‐performance cathode materials for advanced ZIBs.
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
李子维完成签到 ,获得积分10
9秒前
Orange应助jianguo采纳,获得10
13秒前
LonelyCMA完成签到 ,获得积分0
13秒前
呆萌的源智完成签到 ,获得积分10
13秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
13秒前
nine2652完成签到 ,获得积分10
21秒前
小莫完成签到 ,获得积分10
24秒前
开朗白开水完成签到 ,获得积分10
25秒前
李大宝完成签到 ,获得积分10
32秒前
请问完成签到,获得积分10
35秒前
bookgg完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
41秒前
英俊的铭应助我不是很帅采纳,获得10
41秒前
竞鹤发布了新的文献求助10
43秒前
安详映阳完成签到 ,获得积分10
44秒前
wefor完成签到 ,获得积分10
47秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
48秒前
shyの煜完成签到 ,获得积分10
49秒前
应夏山完成签到 ,获得积分10
50秒前
文献搬运工完成签到 ,获得积分10
52秒前
CLTTT完成签到,获得积分10
53秒前
1分钟前
wishe完成签到,获得积分10
1分钟前
kalani完成签到,获得积分10
1分钟前
哈拉斯完成签到,获得积分10
1分钟前
Prime完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平常的三问完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小zz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海棠发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI2S应助我不是很帅采纳,获得10
1分钟前
嫁个养熊猫的完成签到 ,获得积分10
1分钟前
海棠完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_08oa3n完成签到 ,获得积分10
1分钟前
今后应助miaolingcool采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
谢陈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不器完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高兴的问儿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Multichannel rotary joints-How they work 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3795624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3340681
关于积分的说明 10300957
捐赠科研通 3057185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1677539
邀请新用户注册赠送积分活动 805449
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762626