利用电压依赖团簇展开模型预测 MXene 电极的赝电容窗口
材料科学
2021-02-24 v1
摘要
MXene 过渡金属碳化物和氮化物在储能应用中受到越来越多的关注。这些化合物尤其有望用作赝电容电极，因为它们能够以快速速率电化学转换能量。利用电压依赖团簇展开模型，我们预测了一系列电极组成的 MXene 赝电容器的电荷存储性能。基于 VIA 族过渡金属的 电极比典型的钛基（例如 ）MXene 电极具有高达 80% 更大的面能量密度。我们将这种高赝电容归因于 VIA 族 MXene 电极的法拉第电压窗口，其预测比钛基 MXene 的大 1.2 至 1.8 倍。赝电容电压窗口的大小随着 MXene 过渡金属可获得的氧化态范围的增加而增大。通过类似机制，溶剂中多种离子（Li 和 H）的存在导致过渡金属氧化态的急剧变化，并可显著增加 MXene 赝电容器的电荷容量。
引用
@article{arxiv.2102.11863,
title = {Predicting the pseudocapacitive windows for MXene electrodes with voltage-dependent cluster expansion models},
author = {James M. Goff and Francisco Marques dos Santos Vieira and Nathan D. Keilbart and Yasuaki Okada and Ismaila Dabo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11863},
year = {2021}
}
备注
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