Aggregation‐Resistant 3D Ti3C2Tx MXene with Enhanced Kinetics for Potassium Ion Hybrid Capacitors

材料科学 阳极 堆积 氧化物 功率密度 化学工程 石墨烯 动力学 电容器 极化(电化学) 电流密度 介孔材料 电极 离子 纳米技术 催化作用 物理化学 热力学 有机化学 功率(物理) 电压 化学 冶金 工程类 物理 量子力学
作者
Yongzheng Fang,Rong Hu,Kai Zhu,Ke Ye,Jun Yan,Guiling Wang,Dianxue Cao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (50) 被引量:130
标识
DOI:10.1002/adfm.202005663
摘要

Abstract Potassium‐ion hybrid capacitors have attracted increasing attention due to good energy density, high power density, and low cost. Ti 3 C 2 T x ‐MXene is considered as a promising anode material for K ion storage. However, undesirable stacking issues decrease its exposed area and breeds sluggish K ion transport. Herein, a facile spray‐lyophilization strategy is proposed to construct stacking‐resistant Ti 3 C 2 T x with 3D structures. As‐prepared Ti 3 C 2 T x hollow spheres/tubes present stack resistance, a large specific surface area, and a short ion diffusion pathway. When serving as an anode material, it shows enhanced capacity and thickness‐independent rate performance compared to 2D Ti 3 C 2 T x . After 10 000 cycles, a specific capacity of 122 mAh g −1 is obtained at 1 A g −1 . Systematic kinetics analyses demonstrate the significance of concentration polarization on the electrode's rate ability. Furthermore, a 3D Ti 3 C 2 T x ‖hierarchical porous activated carbon (HPAC) K‐ion hybrid capacitor is assembled and displays remarkable energy and power densities with energy retention of 100% after 10 000 cycles at 1 A g −1 . Following this strategy, other 3D structures from nanosheets can also be obtained, such as 3D Ti 3 C 2 T x microtubes and graphene oxide nanoscrolls. This study provides a viable approach to solve the stacking issues of 2D nanosheets to promote the application of 2D materials.

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
Ava应助wang6312采纳,获得10
2秒前
2秒前
顾矜应助Oli采纳,获得10
2秒前
3秒前
科目三应助binban128采纳,获得10
3秒前
4秒前
完美世界应助芋泥卷采纳,获得10
4秒前
沐风完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
LF完成签到,获得积分10
5秒前
mrbd发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
阿琳发布了新的文献求助10
7秒前
小女子常戚戚完成签到,获得积分10
7秒前
JF完成签到,获得积分10
7秒前
5t5关闭了5t5文献求助
8秒前
imkhun1021发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Orange应助爱听歌的白开水采纳,获得10
9秒前
Tom_and_jerry完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
爱吃的肥虾完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
CodeCraft应助忐忑的致远采纳,获得10
13秒前
13秒前
科目三应助阿琳采纳,获得10
13秒前
bl发布了新的文献求助10
14秒前
Meowly完成签到,获得积分10
14秒前
Wingniw发布了新的文献求助60
14秒前
小二郎应助王大哥采纳,获得20
15秒前
Ava应助freya采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
开放磬发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6007355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7539255
关于积分的说明 16122310
捐赠科研通 5153391
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2760691
邀请新用户注册赠送积分活动 1738458
关于科研通互助平台的介绍 1632584