Rational design of MXene-MoS2 heterostructure with rapid ion transport rate as an advanced anode for sodium-ion batteries

阳极 二硫化钼 离子 电化学 扩散 异质结 材料科学 电化学动力学 动力学 电导率 离子运输机 化学工程 光电子学 纳米技术 化学 工程类 复合材料 电极 有机化学 物理 热力学 物理化学 量子力学
作者
Tian Wang,Kai Yao,Yongbin Hua,Edugulla Girija Shankar,R. Shanthappa,Jae Su Yu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:457: 141363-141363 被引量:133
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141363
摘要

Molybdenum disulfide (MoS2) has attracted great attention as a promising material for sodium (Na)-ion batteries (SIBs) due to its high theoretical capacity and unique layered structure. However, the intrinsic poor electrical conductivity and uncontrollable volume change of the pristine MoS2 during the ion insertion/extraction process result in its low rate performance and rapid capacity fading. Considering that the migration path length of the ion determines its diffusion time, shortening it can further increase the diffusion rate, thereby realizing fast Na ion storage. Herein, we prepare an interconnected network heterostructure consisting of small-sized MoS2 anchored on nitrogen-doped MXene substrates (MXene-MoS2). The as-prepared MXene-MoS2 heterostructure not only enhances the electrical conductivity and structural stability of the electrode materials but also reduces the Na ion diffusion length to achieve rapid Na ion transport kinetics. Meanwhile, the robust heterointerface guarantees fast and unimpeded electron transfer channels, thereby improving the electrochemical reaction kinetics. As a consequence, the MXene-MoS2 delivers an excellent reversible capacity of 315 mAh g−1 at 0.2 A g−1 and 220.0 mAh g−1 after 1000 cycles at 2.0 A g−1. This study may provide the possibility for the practical application of the MXene-MoS2 as a SIB anode.
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
大可发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
南音发布了新的文献求助10
1秒前
mmczj发布了新的文献求助10
1秒前
Hello应助王111采纳,获得10
1秒前
1秒前
万能图书馆应助儒雅致远采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Animagus发布了新的文献求助100
4秒前
4秒前
5秒前
Orange应助RC_Wang采纳,获得10
5秒前
6秒前
安利完成签到,获得积分10
7秒前
狂野妙菱发布了新的文献求助10
7秒前
芋弯弯完成签到,获得积分10
7秒前
OK发布了新的文献求助20
8秒前
10秒前
mmczj完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
科研牛马完成签到,获得积分10
12秒前
xdc发布了新的文献求助10
12秒前
可靠小懒虫完成签到,获得积分10
12秒前
搜集达人应助hong采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
小刘鸭鸭发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
JIA完成签到,获得积分10
18秒前
mmczj关注了科研通微信公众号
18秒前
19秒前
王111发布了新的文献求助10
19秒前
广医广医我爱他完成签到,获得积分10
20秒前
雷金炜发布了新的文献求助10
20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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
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 7679787
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9244487
关于积分的说明 19929582
捐赠科研通 7250210
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287383
关于科研通互助平台的介绍 2445230
邀请新用户注册赠送积分活动 2290707