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 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
周周周完成签到 ,获得积分10
4秒前
8秒前
依古比古完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
鳗鱼凌雪完成签到,获得积分20
14秒前
回锅肉完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
睁眼睡大觉完成签到 ,获得积分10
18秒前
舒适思松完成签到 ,获得积分10
18秒前
鳗鱼凌雪发布了新的文献求助10
21秒前
娇1994完成签到,获得积分10
24秒前
27秒前
merrylake完成签到 ,获得积分10
30秒前
36秒前
cdercder应助369ninja采纳,获得10
43秒前
CY完成签到,获得积分10
44秒前
xinjiasuki完成签到 ,获得积分10
45秒前
freebird完成签到,获得积分10
47秒前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
53秒前
认真觅荷完成签到 ,获得积分10
55秒前
林克完成签到,获得积分10
57秒前
木子李完成签到 ,获得积分10
57秒前
丽丽完成签到,获得积分10
59秒前
貔貅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王淳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
璟6完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
莫三颜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LIJIngcan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
不知道完成签到,获得积分10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分0
1分钟前
wonwojo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
CindyZhao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
automan完成签到,获得积分10
1分钟前
如意书桃完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zoey完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 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 7204269
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8838112
关于积分的说明 18651840
捐赠科研通 6850698
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3180150
关于科研通互助平台的介绍 2338227
邀请新用户注册赠送积分活动 2154576