具有电化学活性端基的卤化MXenes用于高性能锌离子电池
材料科学
2020-06-18 v1
摘要
被称为MXenes的二维金属碳化物和氮化物一类材料，为广泛应用提供了一种独特的性能调控方式。因此，调控表面化学以拓展MXenes的性能空间是一个重要课题，尽管新表面端基的实验探索仍具挑战。在此，我们合成了具有一元、二元和三元卤素端基（如-Cl、-Br、-I、-BrI和-ClBrI）的Ti3C2 MXene，以研究表面化学对MXenes性质的影响。Br和I元素的电化学活性使得这些MXenes作为水性锌离子电池正极表现出优异的电化学性能。含-Br和-I的MXenes，如Ti3C2Br2和Ti3C2I2，呈现出明显的放电平台，容量分别达97.6 mAh g-1和135 mAh g-1。Ti3C2(BrI)和Ti3C2(ClBrI)呈现双放电平台，容量分别为117.2 mAh g-1和106.7 mAh g-1。相比之下，先前发现的MXenes Ti3C2Cl2和Ti3C2(OF)无放电平台，其容量和能量密度仅为Ti3C2Br2的约50%。这些结果强调了路易斯酸熔盐刻蚀路线在调控MXenes表面化学方面的有效性，并显示出将MXene家族拓展至各类应用的前景。
引用
@article{arxiv.2006.09578,
title = {Halogenated MXenes with Electrochemically Active Terminals for High Performance Zinc Ion Batteries},
author = {Mian Li and XinLiang Li and Guifang Qin and Kan Luo and Jun Lu and Youbing Li and Guojin Liang and Zhaodong Huang and Lars Hultman and Per Eklund and Per O. A. Persson and Shiyu Du and Zhifang Chai and Chunyi Zhi and Qing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.09578},
year = {2020}
}