定制化和氧化V2CTx作为高性能离子电池的阳极材料
Yuxuan Zhang1, Lin Gao1, Minglei Cao1
1Hubei Key Laboratory of Energy Storage and Power Battery, School of Mathematics, Physics and Optoelectronic Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 27, 2024
概括
工程化和氧化V2CTx MXenes (OA-V2C) 证明了增强的离子电池阳极性能. 这种表面修改改善了离子扩散和存储能力,为先进的电池材料铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 由于其高储能,MXenes是离子电池 (LIB) 的有希望的二维材料.
- 在提高V2CTxMXene性能方面仍然存在挑战,主要是由于有限的层间距和不利的表面终结.
研究的目的:
- 为了设计化和氧化V2CTxMXenes (OA-V2C),以克服LIB阳极的性能限制.
- 研究化和氧化处理引起的结构和表面变化.
- 为了评估OA-V2C作为LIBs的阳极材料的电化学性能.
主要方法:
- 分析OA-V2C.的形态的SEM表征
- XPS分析以确定表面终点和化学状态.
- 电化学测试以评估LIBs中的OA-V2C阳极的容量,速率性能和循环稳定性.
主要成果:
- SEM证实了OA-V2C.的调琴般的分层形态.
- XPS揭示了-F和-OH组与-O组的替换,增强了伪电容性质和Na+离子扩散.
- OA-V2C表现出高可逆容量 (601mAhg-1在0.2Ag-1),优秀的速率能力 (222.2mAhg-1在2Ag-1),和耐用的循环 (252mAhg-1在5Ag-1超过5000个循环).
结论:
- 化和氧化V2CTxMXenes (OA-V2C) 为高性能LIB阳极提供了一个可行的策略.
- 在OA-V2C中,表面修饰和增加层间距显著改善了离子和电子传输.
- 这种精细化方法提供了一条有效的途径,以最大限度地提高MXene在储能应用中的性能.


