Enhanced Redox Kinetics and Duration of Aqueous I2/I− Conversion Chemistry by MXene Confinement

材料科学 动力学 水溶液 阳极 氧化还原 电解质 MXenes公司 金属 电子转移 化学工程 离子 纳米技术 电极 化学 物理化学 物理 量子力学 工程类 冶金 有机化学
作者
Xinliang Li,Na Li,Zhaodong Huang,Ze Chen,Guojin Liang,Qi Yang,Mian Li,Yuwei Zhao,Longtao Ma,Binbin Dong,Qing Huang,Jun Fan,Chunyi Zhi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (8): e2006897-e2006897 被引量:265
标识
DOI:10.1002/adma.202006897
摘要

Abstract Weak binding and affinity between the conductive support and iodine species leads to inadequate electron transfer and the shuttle effect. Herein, redox kinetics and duration are significantly boosted by introducing a Nb 2 CT X host that is classified as a layered 2D Nb‐based MXene. With a facile electrodeposition strategy, initial I − ions are electrically driven to insert in the nanosized interlayers and are electro‐oxidized in situ. Linear I 2 is firmly confined inside and benefits from the rapid charge supply from the MXene. Consequently, an aqueous Zn battery based on a Zn metal anode and ZnSO 4 electrolyte delivers an ultraflat plateau at 1.3 V, which contributes to 84.5% of the capacity and 89.1% of the energy density. Record rate capability (143 mAh g −1 at 18 A g −1 ) and lifespan (23 000) cycles are achieved, which are far superior to those of all reported aqueous MXenes and I 2 –metal batteries. Moreover, the low voltage decay rate of 5.6 mV h −1 indicates its superior anti‐self‐discharge properties. Physicochemical analyses and density functional theory calculations elucidate that the localized electron transfer and trapping effect of the Nb 2 CT X MXene host are responsible for enhanced kinetics and suppressed shuttle behavior. This work can be extended to the fabrication of other I 2 –metal batteries with long‐life‐time expectations.
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
cxp发布了新的文献求助10
刚刚
orixero应助整点薯条采纳,获得10
2秒前
赵小熊完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
青青发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
李健应助蓝荆采纳,获得10
3秒前
NexusExplorer应助anon采纳,获得10
4秒前
sunnn发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小果儿完成签到,获得积分10
6秒前
九磅十五便士完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Dr.lee完成签到,获得积分10
6秒前
Se2ve发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
无情碧灵发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zxx发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
KKKKK发布了新的文献求助10
9秒前
桐桐应助yfn采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
苗浩阳完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
静逸人完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
锂离子发布了新的文献求助10
11秒前
笨笨寒天完成签到,获得积分10
11秒前
Auuuuuuuu发布了新的文献求助10
13秒前
77完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Jasper应助五颜六色李云龙采纳,获得10
14秒前
sdp发布了新的文献求助30
15秒前
干净的寒天完成签到,获得积分10
15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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7751772
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9299101
关于积分的说明 20250333
捐赠科研通 7334116
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3310030
关于科研通互助平台的介绍 2461480
邀请新用户注册赠送积分活动 2322749