Revealing molecular-level surface redox sites of controllably oxidized black phosphorus nanosheets

氧化还原 假电容 石墨烯 材料科学 化学工程 电容 无机化学 黑磷 电极 化学 纳米技术 超级电容器 物理化学 光电子学 冶金 工程类
作者
Puritut Nakhanivej,Xu Yu,Sul Ki Park,Soo Jeong Kim,Jin‐Yong Hong,Hae Jin Kim,Wonki Lee,Jun Yeon Hwang,Ji Ho Yang,Christopher Wolverton,Jing Kong,Manish Chhowalla,Ho Seok Park
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:18 (2): 156-162 被引量:207
标识
DOI:10.1038/s41563-018-0230-2
摘要

Bulk and two-dimensional black phosphorus are considered to be promising battery materials due to their high theoretical capacities of 2,600 mAh g−1. However, their rate and cycling capabilities are limited by the intrinsic (de-)alloying mechanism. Here, we demonstrate a unique surface redox molecular-level mechanism of P sites on oxidized black phosphorus nanosheets that are strongly coupled with graphene via strong interlayer bonding. These redox-active sites of the oxidized black phosphorus are confined at the amorphorized heterointerface, revealing truly reversible pseudocapacitance (99% of total stored charge at 2,000 mV s−1). Moreover, oxidized black-phosphorus-based electrodes exhibit a capacitance of 478 F g–1 (four times greater than black phosphorus) with a rate capability of ~72% (compared to 21.2% for black phosphorus) and retention of ~91% over 50,000 cycles. In situ spectroelectrochemical and theoretical analyses reveal a reversible change in the surface electronic structure and chemical environment of the surface-exposed P redox sites. Black phosphorus is being considered for energy storage but its rate and cycling capabilities are limited by intrinsic (de-)alloying. Molecular-level surface redox sites on oxidized black phosphorus can now be coupled with graphene via strong interlayer bonding.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
美丽完成签到 ,获得积分10
5秒前
乐乐应助烂漫的草莓采纳,获得10
9秒前
shirleeyeahe发布了新的文献求助10
9秒前
ccc完成签到,获得积分10
9秒前
只想顺利毕业的科研狗完成签到,获得积分10
10秒前
xueshidaheng完成签到,获得积分10
12秒前
小潘完成签到,获得积分10
12秒前
风中的老九完成签到,获得积分10
14秒前
Brief完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
平常从蓉完成签到,获得积分10
18秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
19秒前
drzhiluo发布了新的文献求助10
24秒前
浮游呦呦完成签到,获得积分10
27秒前
victory_liu完成签到,获得积分10
29秒前
shirleeyeahe完成签到,获得积分10
31秒前
自知难明完成签到,获得积分10
34秒前
酷波er应助634301059采纳,获得10
38秒前
sunzhou2008完成签到,获得积分10
40秒前
orixero应助drzhiluo采纳,获得10
43秒前
poab完成签到 ,获得积分10
51秒前
drzhiluo完成签到,获得积分10
53秒前
llaviner完成签到 ,获得积分10
55秒前
linqin完成签到,获得积分10
1分钟前
欣欣丽丽完成签到 ,获得积分0
1分钟前
等你来应助马建国采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
安安应助Sean采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Sugaryeah完成签到,获得积分10
1分钟前
李伟完成签到,获得积分10
1分钟前
小明完成签到 ,获得积分0
1分钟前
学术laji完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丝垚完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lqphysics完成签到,获得积分10
1分钟前
634301059发布了新的文献求助10
1分钟前
静默完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Formgebungs- und Stabilisierungsparameter für das Konstruktionsverfahren der FiDU-Freien Innendruckumformung von Blech 1000
The Illustrated History of Gymnastics 800
The Bourse of Babylon : market quotations in the astronomical diaries of Babylonia 680
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 500
The role of a multidrug-resistance gene (lemdrl) in conferring vinblastine resistance in Leishmania enriettii 330
Elgar Encyclopedia of Consumer Behavior 300
機能營養學前瞻(3 Ed.) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2510171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2159876
关于积分的说明 5529955
捐赠科研通 1880109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 935655
版权声明 564215
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 499559