Revealing the chemical compatibility of common solvents and electrolytes with Mo2TiC2-based MXenes and Their Interfaces in Aluminum Ion Batteries (AIBs) from First-principles Molecular Dynamics Simulations

MXenes公司 相容性(地球化学) 材料科学 电解质 离子 化学工程 无机化学 纳米技术 物理化学 化学 有机化学 复合材料 工程类 电极
作者
Haoliang Liu,Chao Zeng,Ziang Jing,Kai Wu,Yonghong Cheng,Bing Xiao
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
标识
DOI:10.1039/d4nr03978e
摘要

Using the first-principles molecular dynamics simulations and CI-NEB calculations, we performed a systematic and comprehensive investigation on the chemical compatibility of various solvents (carbonate esters, aromatic solvents, ethers, carboxylic esters, water, DMSO and ionic liquids) and electrolytes (DMC-Al(OTF)3, DME-Al(OTF)3, GBL-Al(OTF)3, H2O-Al2(SO4)3, DMSO-Al(OTF)3, [EMIm]+Cl--[AlCl3] and urea-AlCl3) with Mo2TiC2-based MXenes, evaluating their possible use as solvents, additives and electrolytes in aluminum-ion batteries (AIBs). Among the investigated solvents, carbonate ester (DMC), chain ether (DME), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene), chain carboxylic ester (GBL), DMSO, ionic liquids ([EMIm]+Cl-, [DMPI]+Cl- and [BMP]+Cl-) and urea showed very low reactivity towards both bare Mo2TiC2 and Al-terminated structures (Mo2TiC2Al2 and Mo2TiC2Al6 monolayers), indicating their excellent chemical compatibility between these solvents and the MXene cathode. Besides the Mo2TiC2 monolayer, a relatively low chemical reactivity was predicted for Al-terminated MXenes after their contact with almost all the solvents considered in this work, even with the relatively more reactive carbonate esters (PC and EC) and ethers (G2 and THF). The electrolytes DMC-Al(OTF)3 and ionic liquid ([EMIm]+Cl--AlCl3) exhibited high chemical compatibility with Mo2TiC2-based MXenes and exhibited promising electrochemical reactivity at the interface between the electrolyte and electrode. Alternatively, either the decomposition of the electrolyte components or the low electrochemical reactivity of Al3+ was observed in other electrolyte systems (DME-Al(OTF)3, GBL-Al(OTF)3, H2O-Al2(SO4)3, DMSO-Al(OTF)3 and urea-AlCl3), indicating poor reversibility and cyclic performance of AIBs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
猪丢了完成签到 ,获得积分10
1秒前
挽风风风风完成签到,获得积分10
1秒前
李健的小迷弟应助fhl采纳,获得10
1秒前
sss发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
筱梦完成签到,获得积分10
3秒前
深情安青应助明理凝阳采纳,获得10
5秒前
ZQ完成签到,获得积分10
6秒前
木子完成签到 ,获得积分10
6秒前
仪飞冲天小女警完成签到,获得积分10
7秒前
李瑞洵发布了新的文献求助30
7秒前
、、、发布了新的文献求助10
7秒前
优雅的雁凡完成签到,获得积分10
7秒前
sss完成签到,获得积分10
8秒前
123完成签到,获得积分10
8秒前
雨齐完成签到,获得积分10
11秒前
childe完成签到,获得积分10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
稗子完成签到,获得积分10
14秒前
栀初完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
susan完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
舒心如之完成签到,获得积分10
21秒前
龙disco发布了新的文献求助10
21秒前
Ephemeral完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
sisyphus_yy完成签到,获得积分10
23秒前
快乐映秋完成签到,获得积分10
24秒前
张晓倩发布了新的文献求助10
25秒前
Akim应助gxyyyy采纳,获得10
26秒前
huhu发布了新的文献求助10
26秒前
晨时明月完成签到,获得积分10
27秒前
科研人完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
lingling完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
白藤总是一坨肉完成签到 ,获得积分10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
Metals, Minerals, and Society 300
変形菌ミクソヴァース 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4257256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3789720
关于积分的说明 11889870
捐赠科研通 3438817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1887103
邀请新用户注册赠送积分活动 938260
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 843842