First-principle study on catalytic activity of functionalized Ti3C2 MXene as cathode catalyst for Li–O2 batteries

催化作用 阴极 电化学 材料科学 锂(药物) 化学工程 析氧 纳米技术 化学 物理化学 电极 有机化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Yingying Yang,Jian Chen,Qiqian Gao,Feng Yu,Fei Xing,Man Yao
出处
期刊:Current Applied Physics [Elsevier BV]
卷期号:34: 24-28 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.cap.2021.11.008
摘要

Two-dimensional layered Ti3C2, one representative MXene, is notable as promising cathode catalyst for rechargeable lithium-oxygen (Li–O2) batteries. Using first-principles calculations, we construct cathode electrochemical interface catalytic model to simulate the structural evolution during discharging and charging processes, and the calculated ORR, OER and TOT overpotentials are used to quantitatively assess the catalytic activity of Ti3C2 MXene with and without O, F and OH functional groups. Interestingly, we find that the catalytic activity follows such a trend: Ti3C2O2>Ti3C2F2>Ti3C2(OH)2>Ti3C2, which suggests that O-terminated Ti3C2 MXene has great advantages and potentiality for catalyzing ORR and OER in Li–O2 batteries. This is caused by Ti3C2O2 surface shows stronger oxidation capability toward O22− compared to Ti3C2F2, Ti3C2(OH)2 and Ti3C2. The present study may provide a guideline to accelerate ORR and OER reactions of Ti3C2 MXene as cathode catalyst in Li–O2 batteries, with O-terminated group being taken into consideration.

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
savior发布了新的文献求助10
1秒前
路遥完成签到,获得积分10
1秒前
自由的M完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
2秒前
可爱天奇完成签到,获得积分10
2秒前
可可完成签到,获得积分20
2秒前
www发布了新的文献求助10
3秒前
万能图书馆应助小杭776采纳,获得10
3秒前
贺美玲完成签到,获得积分20
4秒前
LH完成签到,获得积分10
4秒前
幸运的果子狸完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
爆米花应助张张zhang采纳,获得30
5秒前
共享精神应助Asteria-Z采纳,获得10
5秒前
石头完成签到,获得积分10
5秒前
李7应助清辉夜凝采纳,获得10
5秒前
xyy完成签到 ,获得积分10
6秒前
Xavier完成签到 ,获得积分10
6秒前
Caseoh完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
张宇豪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
脑洞疼应助向日繁花采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
10秒前
科目三应助chenwang采纳,获得10
10秒前
研究啥发布了新的文献求助10
10秒前
LLLucen发布了新的文献求助10
11秒前
乐乐应助房房房破防啦采纳,获得10
11秒前
小李发布了新的文献求助10
12秒前
沉默的谷秋完成签到,获得积分10
12秒前
飞快的书南完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
柳柳完成签到,获得积分10
13秒前
明理飞风完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
Rui发布了新的文献求助10
15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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6501983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8296751
关于积分的说明 17707147
捐赠科研通 5599535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918871
邀请新用户注册赠送积分活动 1896078
关于科研通互助平台的介绍 1757347