High-zeta-potential accelerates interface charge transfer in lithium anodes via MXene-graphdiyne heterojunction layers

阳极 异质结 锂(药物) 材料科学 过电位 法拉第效率 成核 阴极 Zeta电位 化学工程 纳米技术 吸附 光电子学 电化学 化学 电极 物理化学 有机化学 纳米颗粒 医学 工程类 内分泌学
作者
Lu Sun,Meifeng Li,Jianan Gu,Yingfeng Li,Jinzhang Liu,Yan Li,Meicheng Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:469: 144014-144014 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144014
摘要

Lithium (Li) metal anodes are a crucial part of lithium-based batteries and are highly regarded as a top contender for achieving high-energy–density lithium batteries. However, the development of dendrites and other related issues have significantly impeded their practical applications. Here, we fabricated a MXene (Ti3C2Tx)-graphdiyne heterostructure layer anode with high-zeta-potential (−90 mV) using an electrostatic self-assembly method. The high-zeta-potential can accelerate the interface charge transfer in the lithium deposition process, facilitating the uniform Li nucleation on the surface of anodes. Theoretical simulations further reveal that the high-zeta-potential can not only reduce the lithium ion concentration gradient but also homogenize the electric field in the anodes. Besides, based on first-principles computation, the adsorption energy of lithium atoms on MXene-graphdiyne heterostructure is − 3.4 eV. As a result, a low overpotential of 12.4 mV has been achieved by MXene-graphdiyne layers at 0.05 mA cm−2. Additionally, MXene-graphdiyne-Li anodes display an ultralong cycle life upto 1400 h and good rate capability upto 8 mA cm−2 in symmetric cells. Full cells consisting of MXene-graphdiyne-Li anodes and LiFeO4 cathodes also show stable cyclic properties (300 cycles at 5C).
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
熏熏发布了新的文献求助10
刚刚
LT完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
就好完成签到 ,获得积分10
1秒前
所所应助卖萌的秋田采纳,获得10
1秒前
李慧完成签到,获得积分20
1秒前
matty完成签到,获得积分20
1秒前
勤奋的擎苍完成签到 ,获得积分10
1秒前
lu2025发布了新的文献求助10
2秒前
Zhu发布了新的文献求助10
3秒前
JJS发布了新的文献求助10
3秒前
寒塘渡鹤影完成签到,获得积分10
4秒前
榛蘑大王发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小蘑菇应助mynuongga采纳,获得10
5秒前
壮观的戒指关注了科研通微信公众号
5秒前
科研通AI6.1应助matty采纳,获得10
5秒前
天天喝咖啡完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
娇气的代娃完成签到,获得积分10
7秒前
jiaao完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.1应助11采纳,获得10
7秒前
李爱国应助grentch采纳,获得10
7秒前
鲲鹏发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
完美世界应助寒塘渡鹤影采纳,获得10
8秒前
9秒前
xx完成签到,获得积分10
9秒前
夏雨完成签到,获得积分10
9秒前
carryxu完成签到,获得积分10
10秒前
liangguangyuan完成签到 ,获得积分0
10秒前
SATone完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助李星云采纳,获得10
11秒前
小朱诺诺的完成签到,获得积分10
11秒前
清秀的南松完成签到,获得积分10
12秒前
江觅松完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Clara完成签到,获得积分10
12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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5774094
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5615909
关于积分的说明 15434577
捐赠科研通 4906555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640285
邀请新用户注册赠送积分活动 1588108
关于科研通互助平台的介绍 1543157