Nitrogen-Anchored Boridene Enables Mg–CO2 Batteries with High Reversibility

化学 过电位 催化作用 氮气 分解 阴极 空位缺陷 化学工程 插层(化学) 剥脱关节 无机化学 电化学 纳米技术 物理化学 有机化学 电极 结晶学 工程类 石墨烯 材料科学
作者
Yangyang Wang,Yong Sun,Fengqi Wu,Guo‐Dong Zou,Jean‐Jacques Gaumet,Jinyu Li,Carlos Fernández,Yong Wang,Qiuming Peng
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (14): 9967-9974 被引量:25
标识
DOI:10.1021/jacs.4c00630
摘要

Nanoscale defect engineering plays a crucial role in incorporating extraordinary catalytic properties in two-dimensional materials by varying the surface groups or site interactions. Herein, we synthesized high-loaded nitrogen-doped Boridene (N-Boridene (Mo4/3(BnN1-n)2-mTz), N-doped concentration up to 26.78 at %) nanosheets by chemical exfoliation followed by cyanamide intercalation. Three different nitrogen sites are observed in N-Boridene, wherein the site of boron vacancy substitution mainly accounts for its high chemical activity. Attractively, as a cathode for Mg-CO2 batteries, it delivers a long-term lifetime (305 cycles), high-energy efficiency (93.6%), and ultralow overpotential (∼0.09 V) at a high current of 200 mA g-1, which overwhelms all Mg-CO2 batteries reported so far. Experimental and computational studies suggest that N-Boridene can remarkably change the adsorption energy of the reaction products and lower the energy barrier of the rate-determining step (*MgCO2 → *MgCO3·xH2O), resulting in the rapid reversible formation/decomposition of new MgCO3·5H2O products. The surging Boridene materials with defects provide substantial opportunities to develop other heterogeneous catalysts for efficient capture and converting of CO2.
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
1秒前
1秒前
2秒前
俞水云发布了新的文献求助10
3秒前
小xun完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
SciGPT应助邵梁健采纳,获得10
5秒前
y2102223232发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
QYQ完成签到 ,获得积分10
8秒前
顾矜应助稳重的书双采纳,获得10
9秒前
10秒前
李小晴天发布了新的文献求助10
10秒前
Smile完成签到,获得积分10
10秒前
蕊蕊完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所应助于洪丹采纳,获得10
13秒前
Nike发布了新的文献求助30
13秒前
13秒前
领导范儿应助矮小的断秋采纳,获得10
14秒前
Nike发布了新的文献求助30
14秒前
15秒前
sparks发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
科目三应助小曾科研顺利采纳,获得10
18秒前
白雪完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Nike发布了新的文献求助10
19秒前
Nike发布了新的文献求助30
19秒前
Nike发布了新的文献求助30
19秒前
小鳄鱼一只完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
yzy应助Yilin采纳,获得10
19秒前
Nike发布了新的文献求助30
19秒前
鹅糖发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
How to Use Machine Learning in Chemistry: An Introduction 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
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 7583974
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9162735
关于积分的说明 19607753
捐赠科研通 7165896
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266349
关于科研通互助平台的介绍 2431292
邀请新用户注册赠送积分活动 2257894