Two-dimensional quantum-sheet films with sub-1.2 nm channels for ultrahigh-rate electrochemical capacitance

材料科学 电容 电极 剥脱关节 光电子学 离子 纳米技术 超短脉冲 量子电容 密度泛函理论 电化学 化学物理 石墨烯 化学 光学 物理 计算化学 物理化学 有机化学 激光器
作者
Wenshu Chen,Jiajun Gu,Qinglei Liu,Mengzhao Yang,Cheng Zhan,Xining Zang,Tuan Anh Pham,Guangxiang Liu,Wang Zhang,Di Zhang,Bruce Dunn,Y. Morris Wang
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:17 (2): 153-158 被引量:55
标识
DOI:10.1038/s41565-021-01020-0
摘要

Dense, thick, but fast-ion-conductive electrodes are critical yet challenging components of ultrafast electrochemical capacitors with high volumetric power/energy densities1-4. Here we report an exfoliation-fragmentation-restacking strategy towards thickness-adjustable (1.5‒24.0 μm) dense electrode films of restacked two-dimensional 1T-MoS2 quantum sheets. These films bear the unique architecture of an exceptionally high density of narrow (sub-1.2 nm) and ultrashort (~6.1 nm) hydrophobic nanochannels for confinement ion transport. Among them, 14-μm-thick films tested at 2,000 mV s-1 can deliver not only a high areal capacitance of 0.63 F cm-2 but also a volumetric capacitance of 437 F cm-3 that is one order of magnitude higher than that of other electrodes. Density functional theory and ab initio molecular dynamics simulations suggest that both hydration and nanoscale channels play crucial roles in enabling ultrafast ion transport and enhanced charge storage. This work provides a versatile strategy for generating rapid ion transport channels in thick but dense films for energy storage and filtration applications.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
打打应助wodetaiyangLLL采纳,获得10
刚刚
刚刚
晨芒完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
3秒前
wanghao完成签到 ,获得积分10
3秒前
www完成签到 ,获得积分10
4秒前
thremo完成签到,获得积分10
5秒前
阿旭发布了新的文献求助10
6秒前
小董完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
英姑应助全若之采纳,获得10
8秒前
ddddd完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
科研小白发布了新的文献求助10
12秒前
lion_wei发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助十三儿采纳,获得10
14秒前
16秒前
爆米花应助笨笨鲜花采纳,获得10
16秒前
慕青应助土豪的白翠采纳,获得10
17秒前
在水一方应助科研小白采纳,获得10
23秒前
杨旸发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
Hsxbk.完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
霍小美完成签到,获得积分10
25秒前
璨澄完成签到 ,获得积分10
27秒前
戴饱饱完成签到 ,获得积分10
28秒前
YUKIii发布了新的文献求助10
29秒前
咪咪发布了新的文献求助20
30秒前
bkagyin应助ywzwszl采纳,获得10
30秒前
Pink西完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
笨笨鲜花完成签到,获得积分10
32秒前
斯文败类应助畅快沛白采纳,获得10
32秒前
33秒前
34秒前
李健的小迷弟应助shi采纳,获得10
35秒前
hj456完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392088
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2096765
关于积分的说明 5282622
捐赠科研通 1824288
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909850
版权声明 559895
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486216