In‐Plane Mesoporous 3D Flower‐Like Mo 2 Ti 2 C 3 Cl x MXene Anodes for Li‐Ion Batteries: From Structure to Performance

MXenes公司 材料科学 介孔材料 阳极 电解质 化学工程 电化学 离子运输机 密度泛函理论 纳米技术 离子 电极 化学 物理化学 计算化学 催化作用 生物化学 工程类 有机化学
作者
Dayakar Gandla,Qian Li,Yun’an Zhou,Yihao Yan,Zhaoxi Liu,Jia Chen,Daniel Q. Tan
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (45): e2404880-e2404880 被引量:18
标识
DOI:10.1002/smll.202404880
摘要

Abstract MXenes are known for their exceptional electrical conductivity and surface functionality, gaining interest as promising anode materials for Li‐ion batteries. However, conventional 2D multilayered MXenes often exhibit limited electrochemical applicability due to slow ion transport kinetics and low structural stability. Addressing these challenges, this study develops a 3D flower‐type double transition metal MXene, Mo 2 Ti 2 C 3 Cl x , with precisely engineered in‐plane mesoporosity using HF‐free Lewis acid‐assisted molten salt method, coupled with intercalation and freeze‐drying. The molar ratio of Lewis acid to eutectic salts is meticulously controlled to create the mesoporosity, which is preserved through freeze‐drying. Molecular dynamics (MD) simulations assess the impact of in‐plane pore size on the structure and transport dynamics of electrolyte components. Density functional theory (DFT) shows that chlorine surface functional groups significantly reduce Li‐ion diffusion barriers, thereby enhancing ion transport and battery performance. Electrochemical evaluations reveal that small‐sized (2–5 nm) mesoporous Mo 2 Ti 2 C 3 Cl x achieves a specific capacity of 324 mAh g −1 at 0.2 A g −1 and maintains 97% capacity after 500 cycles at 0.5 A g −1 , outperforming larger‐pored (10 nm) and non‐porous variants. This research highlights a scalable strategy for designing mesoporous materials that optimize ion transport and structural stability, essential for advancing next‐generation high‐performance energy storage solutions.
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
dcr4328完成签到,获得积分10
刚刚
完美世界应助山屲老翁采纳,获得10
1秒前
田様应助王得胜采纳,获得10
1秒前
ZHH完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助霍则风采纳,获得10
2秒前
隐形乐松完成签到,获得积分10
3秒前
领导范儿应助Nathaniel采纳,获得10
3秒前
完美世界应助毅硕采纳,获得30
3秒前
xiaoguizl完成签到,获得积分10
4秒前
MST发布了新的文献求助10
4秒前
zxw完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
斯文败类应助ty采纳,获得10
10秒前
Herbert完成签到,获得积分10
10秒前
舒适的如萱完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
大个应助好的采纳,获得10
12秒前
深情安青应助鲤鱼诗桃采纳,获得10
13秒前
陶1122发布了新的文献求助10
13秒前
王得胜发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI2S应助MISTY采纳,获得10
14秒前
芬芬完成签到,获得积分10
16秒前
流年完成签到,获得积分10
16秒前
老王发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
DW应助Lian采纳,获得10
17秒前
YYT1991给优雅永不过时的求助进行了留言
18秒前
科研通AI6.4应助Nathaniel采纳,获得10
19秒前
米修应助cris采纳,获得10
19秒前
唐唐发布了新的文献求助10
19秒前
筱xiao完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
木木完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
yqhh完成签到,获得积分10
22秒前
云止完成签到 ,获得积分10
22秒前
自信谷冬发布了新的文献求助10
23秒前
完美世界应助王得胜采纳,获得10
23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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School 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 7727825
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9280363
关于积分的说明 20136718
捐赠科研通 7305486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302618
关于科研通互助平台的介绍 2455811
邀请新用户注册赠送积分活动 2310745