Two-dimensional V2C@Se (MXene) composite cathode material for high-performance rechargeable aluminum batteries

材料科学 阴极 密度泛函理论 插层(化学) 锂(药物) 电池(电) 化学工程 复合数 煅烧 X射线光电子能谱 电化学 纳米技术 无机化学 复合材料 物理化学 电极 催化作用 计算化学 化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学 生物化学
作者
Wenrong Lv,Gaohong Wu,Xiaoxiao Li,Jianling Li,Zhanyu Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:46: 138-146 被引量:83
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.01.019
摘要

Compared to lithium-ion batteries, rechargeable aluminum batteries as the potential safer, cheaper, and higher capacity energy storage devices have received more and more attention and research. Herein, we successfully synthesized vanadium carbide (V2C) through etching with lithium fluoride and concentrated hydrochloric acid solution. The composite two-dimensional layered structure (V2[email protected]) is formed after calcining with selenium. Through X-ray photoelectron spectroscopy and electrochemical analysis, it can be studied that the reversible redox reaction of V2[email protected] mainly includes V2+/V3+, V4+/V5+, and Se2−/Se2+ in the charging-discharging process. By studying the density functional theory (DFT) calculation results, it can be found that after selenium treatment the adsorption and diffusion of [AlCl4]− on V2C surface are smoother than before (if functional groups such as -OH are considered). This method not only removed the -OH function group on the surfaces of V2C layers to improve the reversible intercalation of [AlCl4]−, but also realized higher energy density through the combination of Se and V2C layers. Due to the participation of selenium, the cathode materials can reversibly provide an initial discharge specific capacity of 402.5 mAh g − 1 at 1 A g − 1, and 119.8 mAh g − 1 can be remained even after 1000 cycles. This study can inspire researchers to develop high energy density and high stability aluminum batteries (Al-batteries) by exploring the methods of synthesizing intercalation-type MXene composite cathode 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
1秒前
所所应助满意之玉采纳,获得10
2秒前
2秒前
JL发布了新的文献求助10
3秒前
euphoria完成签到,获得积分10
4秒前
反方向的钟完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI5应助凡仔采纳,获得10
5秒前
了然完成签到,获得积分10
5秒前
喜悦绿旋发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
852应助刘龙强采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer应助妮妮采纳,获得10
7秒前
8秒前
子非鱼完成签到,获得积分20
8秒前
123完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
加油加油完成签到,获得积分10
10秒前
丰富的以筠完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
丘比特应助十一采纳,获得10
11秒前
念念发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
幽默亦旋完成签到 ,获得积分10
12秒前
阿斯顿完成签到,获得积分10
12秒前
上官若男应助ayan采纳,获得10
13秒前
medlive2020完成签到,获得积分10
13秒前
quanbin发布了新的文献求助10
13秒前
科研挂发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
李林发布了新的文献求助10
13秒前
黎某发布了新的文献求助10
13秒前
张怡博完成签到 ,获得积分10
14秒前
美好斓发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
hhuajw完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
yukito发布了新的文献求助20
17秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 300
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 3785297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330886
关于积分的说明 10248776
捐赠科研通 3046307
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671979
邀请新用户注册赠送积分活动 800924
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759881