MXene辅助调控杂多酸纳米颗粒局部电场增强其锂存储性能

作     者：晁会霞 李雅楠 卢玉坤 姚亚珍 朱一凡 杨浩 王凯 万弋 徐倩 关露 胡涵 吴明铂 Huixia Chao;Yanan Li;Yukun Lu;Yazhen Yao;Yifan Zhu;Hao Yang;Kai Wang;Yi Wan;Qian Xu;Lu Guan;Han Hu;Mingbo Wu

作者机构：State Key Laboratory of Heavy Oil ProcessingInstitute of New EnergyCollege of Chemical EngineeringChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China College of Electrical EngineeringQingdao UniversityQingdao 266071China 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(21975258,22179145,and 22138013) the Natural Science Foundation of Shandong Province(ZR2020ZD08) the startup support grant from China University of Petroleum(East China) Taishan Scholar Project(ts201712020) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2022年第65卷第11期

页      码：2958-2966页

摘      要：杂多酸(POMs)具有可逆接收/脱除多个锂离子的能力,被认为是具有广泛应用前景的电化学储锂材料.然而,POMs的绝缘特性阻碍了锂离子在其中的快速迁移.鉴于此,我们提出在由Mn和V组成的POMs纳米颗粒周围引入局部电场,通过同步产生的库仑力加速锂离子的迁移.将POMs与MXenes纳米片复合后,界面处的不平衡电荷分布诱导产生了局部电场,使得锂扩散系数提高了250倍.在1.0 mV s的低扫速下,复合材料赝电容贡献高达81.7%.此外,POMs的纳米颗粒可以在MXene纳米片表面致密组装,赋予电极材料高体积容量.由于改善的锂离子传输动力学,POMs/MXenes复合材料与商业活性炭组装的锂离子电容器可输出195.5 W h kg^(-1)的能量密度和3800 W kg^(-1)的功率密度.本研究为高性能电极材料的设计提供了新思路.

主 题 词：local electric field polyoxometalate nanoparticles MXenes lithium storage 

学科分类：0808[工学-自动化类] 07[理学] 08[工学] 070205[070205] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-022-2099-9

馆 藏 号：203114162...