Two‐Dimensional MXene‐Polymer Heterostructure with Ordered In‐Plane Mesochannels for High‐Performance Capacitive Deionization

电容去离子 材料科学 堆积 电容感应 介孔材料 异质结 离子 超级电容器 插层(化学) 石墨烯 光电子学 化学工程 纳米技术 电极 化学 电化学 无机化学 计算机科学 催化作用 有机化学 工程类 物理化学 操作系统 生物化学
作者
Qian Li,Xingtao Xu,Jingru Guo,Jonathan P. Hill,Haishan Xu,Luoxing Xiang,Chen Li,Yusuke Yamauchi,Yiyong Mai
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:133 (51): 26732-26738 被引量:58
标识
DOI:10.1002/ange.202111823
摘要

Abstract The application of traditional electrode materials for high‐performance capacitive deionization (CDI) has been persistently limited by their low charge‐storage capacities, excessive co‐ion expulsion and slow salt removal rates. Here we report a bottom‐up approach to the preparation of a two‐dimensional (2D) Ti 3 C 2 T x MXene‐polydopamine heterostructure having ordered in‐plane mesochannels (denoted as mPDA/MXene). Interfacial self‐assembly of mesoporous polydopamine (mPDA) monolayers on MXene nanosheets leads to the mPDA/MXene heterostructure, which exhibits several unique features: (1) MXene undergoes reversible ion intercalation/deintercalation and possesses high conductivity; (2) mPDA layers establish redox capacitive characteristics and Na + selectivity, and also help to prevent self‐stacking and oxidation of MXene; (3) in‐plane mesochannels enable the smooth transport of ions at the internal spaces of this stacked 2D material. When applied as an electrode material for CDI, mPDA/MXene nanosheets exhibit top‐level CDI performance and cycling stability compared to those of the so far reported 2D materials. Our study opens an avenue for the rational construction of MXene‐organic hybrid heterostructures, and further motivates the development of high‐performance CDI electrode materials.
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
刚刚
zz发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
bkagyin应助chenpoxu采纳,获得10
1秒前
1秒前
神勇的铁身完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
炙热黑猫完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
欢呼初珍完成签到,获得积分20
2秒前
ljx完成签到,获得积分10
2秒前
糟糕的便当完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
DDDDingDuang完成签到,获得积分10
3秒前
帅气的小鸭子完成签到,获得积分10
3秒前
zyq完成签到,获得积分10
3秒前
xiaobai完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
大模型应助谦让的小姜采纳,获得10
4秒前
8R60d8应助虚幻雁山采纳,获得10
4秒前
4秒前
CipherSage应助晚风采纳,获得10
4秒前
4秒前
一只鱼发布了新的文献求助30
4秒前
米文完成签到,获得积分20
5秒前
畔畔应助172采纳,获得30
5秒前
5秒前
畔畔应助172采纳,获得20
5秒前
梧桐完成签到,获得积分10
5秒前
米粒尺寸完成签到,获得积分10
5秒前
畔畔应助172采纳,获得20
5秒前
yyy完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
yuan完成签到,获得积分10
6秒前
奋斗金连发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
obtu发布了新的文献求助10
6秒前
思源应助ZYD采纳,获得10
7秒前
ySX应助里脊肉采纳,获得10
7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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7733328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284035
关于积分的说明 20162467
捐赠科研通 7311227
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304321
关于科研通互助平台的介绍 2457091
邀请新用户注册赠送积分活动 2313534