Ultrafast Na+ Diffusion Enabled by Defective 3D in2S3/MXene Nanostructure toward High‐Rate Sodium Ion Batteries

材料科学 纳米结构 扩散 离子 钠 超短脉冲 纳米技术 分析化学(期刊) 化学工程 热力学 光学 物理 工程类 化学 量子力学 冶金 色谱法 激光器
作者
Xianghui Hu,Pin Ma,Zhengyao Sun,Zehao Zhang,Jiajia Sun,Haibo Li,Hui Ying Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (29) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/aenm.202500443
摘要

Abstract Slow diffusion kinetics caused by the low conductivity and large volume changes of metal sulfides (MSs) during repeated sodiation/desodiation processes greatly limit the implementation of high‐rate sodium ion batteries (SIBs). To address this, inspired by vacancy diffusion and defect engineering, for the first time, the defective 3D In 2 S 3 /MXene nanostructure with high‐density vacancies and strong interface bonding is developed as the fast‐charging anode for SIBs. This design enables the material to have a low Na + diffusion energy barrier (0.28 eV) and absorption energy (−1.68 eV), resulting in the high Na + diffusion coefficient (5.01 × 10 −12 cm 2 s −1 ) and pseudocapacitive contribution of 97.3%. Moreover, the nanostructure exhibits a reversible multistep intercalation‐conversion reaction mechanism and superior electrochemical reaction kinetics. Consequently, the assembled SIBs display superior high‐rate performance (202.2 mAh g −1 at 100 A g −1 ) and long‐term cycling stability over 5000 cycles with a 0.0074% decay per cycle at 20 A g −1 . On this basis, the Na‐ion full cell is assembled, indicating the practical application of this material. This study sheds light on the design of functional electrode materials for high‐rate and long‐lifespan sodium storage devices.
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
miku1完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
beyonder发布了新的文献求助10
2秒前
Hello的应助被糊涂的芷天采纳,获得10
2秒前
beyonder发布了新的文献求助10
2秒前
beyonder发布了新的文献求助10
2秒前
beyonder发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
深入肺腑发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
invisight的应助被裴浩男采纳,获得10
4秒前
sanyazth完成签到,获得积分10
4秒前
sss发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Eric完成签到,获得积分10
5秒前
beyonder发布了新的文献求助10
5秒前
思源的应助被yzh采纳,获得10
5秒前
beyonder发布了新的文献求助10
5秒前
beyonder发布了新的文献求助10
5秒前
李爱国的应助被伶俐甜瓜采纳,获得10
6秒前
领导范儿的应助被坚强的钥匙采纳,获得10
6秒前
GG完成签到,获得积分10
7秒前
v0id的应助被灰太狼采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Lexi发布了新的文献求助100
8秒前
将至完成签到 ,获得积分10
8秒前
berg完成签到,获得积分10
9秒前
王C发布了新的文献求助10
9秒前
菜狗发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海的应助被舒心的青枫采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
CipherSage的应助被1号采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
英俊的铭的应助被是个小刺儿采纳,获得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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7877706
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9392694
关于积分的说明 20795055
捐赠科研通 7479817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3353632
关于科研通互助平台的介绍 2493573
邀请新用户注册赠送积分活动 2380419