Redox-Active Metaphosphate-Like Terminals Enable High-Capacity MXene Anodes for Ultrafast Na-Ion Storage.
MXenes
hybrid-ion capacitors
redox-active terminals
sodium-ion storage
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Apr 2022
Apr 2022
Historique:
revised:
04
02
2022
received:
28
10
2021
pubmed:
12
2
2022
medline:
12
2
2022
entrez:
11
2
2022
Statut:
ppublish
Résumé
2D transition metal carbides and/or nitrides, so-called MXenes, are noted as ideal fast-charging cation-intercalation electrode materials, which nevertheless suffer from limited specific capacities. Herein, it is reported that constructing redox-active phosphorus-oxygen terminals can be an attractive strategy for Nb
Identifiants
pubmed: 35148441
doi: 10.1002/adma.202108682
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2108682Subventions
Organisme : European Union's Horizon 2020
ID : 881603
Organisme : Sächsisches Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst
ID : 100478697
Organisme : German Research Foundation
ID : 417590517
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 52072241
Organisme : National Natural Science Foundation of China
ID : 51772187
Organisme : Czech Science Foundation
ID : 19-26910X
Organisme : China Scholarship Council
Informations de copyright
© 2022 The Authors. Advanced Materials published by Wiley-VCH GmbH.
Références
a) Y. Liu, Y. Zhu, Y. Cui, Nat. Energy 2019, 4, 540;
b) M. Yu, R. Dong, X. Feng, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12903.
a) Y. Fang, D. Luan, X. W. D. Lou, Adv. Mater. 2020, 32, 2002976;
b) H. Wang, D. Xu, R. Qiu, S. Tang, S. Li, R. Wang, B. He, Y. Gong, H. J. Fan, Small Struct. 2020, 2, 2000073.
a) M. Yu, H. Shao, G. Wang, F. Yang, C. Liang, P. Rozier, C. Z. Wang, X. Lu, P. Simon, X. Feng, Nat. Commun. 2020, 11, 1348;
b) G. Wang, M. Yu, X. Feng, Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 2388.
a) B. Anasori, M. R. Lukatskaya, Y. Gogotsi, Nat. Rev. Mater. 2017, 2, 16098;
b) C. J. Zhang, L. McKeon, M. P. Kremer, S. H. Park, O. Ronan, A. Seral-Ascaso, S. Barwich, C. Ó. Coileáin, N. McEvoy, H. C. Nerl, Nat. Commun. 2019, 10, 1795;
c) A. VahidMohammadi, J. Rosen, Y. Gogotsi, Science 2021, 372, eabf1581.
a) Z. Lin, H. Shao, K. Xu, P. L. Taberna, P. Simon, Trends Chem. 2020, 2, 654;
b) S. Zheng, H. Wang, P. Das, Y. Zhang, Y. Cao, J. Ma, S. F. Liu, Z. S. Wu, Adv. Mater. 2021, 33, 2005449.
A. Lipatov, A. Goad, M. J. Loes, N. S. Vorobeva, J. Abourahma, Y. Gogotsi, A. Sinitskii, Matter 2021, 4, 1413.
a) S. M. Bak, R. Qiao, W. Yang, S. Lee, X. Yu, B. Anasori, H. Lee, Y. Gogotsi, X. Q. Yang, Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1700959;
b) S. Kajiyama, L. Szabova, K. Sodeyama, H. Iinuma, R. Morita, K. Gotoh, Y. Tateyama, M. Okubo, A. Yamada, ACS Nano 2016, 10, 3334;
c) X. Wang, X. Shen, Y. Gao, Z. Wang, R. Yu, L. Chen, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2715;
d) X. Wang, S. Kajiyama, H. Iinuma, E. Hosono, S. Oro, I. Moriguchi, M. Okubo, A. Yamada, Nat. Commun. 2015, 6, 6544;
e) Y. Xie, Y. Dall'Agnese, M. Naguib, Y. Gogotsi, M. W. Barsoum, H. L. Zhuang, P. R. C. Kent, ACS Nano 2014, 8, 9606.
M. R. Lukatskaya, S. Kota, Z. Lin, M. Q. Zhao, N. Shpigel, M. D. Levi, J. Halim, P.-L. Taberna, M. W. Barsoum, P. Simon, Y. Gogotsi, Nat. Energy 2017, 2, 17105.
a) V. Kamysbayev, A. S. Filatov, H. Hu, X. Rui, F. Lagunas, D. Wang, R. F. Klie, D. V. Talapin, Science 2020, 369, 979;
b) Y. Guo, T. Wang, Q. Yang, X. Li, H. Li, Y. Wang, T. Jiao, Z. Huang, B. Dong, W. Zhang, J. Fan, C. Zhi, ACS Nano 2020, 14, 9089;
c) M. Li, X. Li, G. Qin, K. Luo, J. Lu, Y. Li, G. Liang, Z. Huang, J. Zhou, L. Hultman, P. Eklund, P. O. A. Persson, S. Du, Z. Chai, C. Zhi, Q. Huang, ACS Nano 2021, 15, 1077.
Y. Xie, M. Naguib, V. N. Mochalin, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, X. Yu, K. W. Nam, X. Q. Yang, A. I. Kolesnikov, P. R. Kent, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 6385.
a) S. Xu, Y. Dall'Agnese, J. Li, Y. Gogotsi, W. Han, Chem. - Eur. J. 2018, 24, 18556;
b) J. L. Hart, K. Hantanasirisakul, A. C. Lang, B. Anasori, D. Pinto, Y. Pivak, J. T. van Omme, S. J. May, Y. Gogotsi, M. L. Taheri, Nat. Commun. 2019, 10, 522.
a) Y. Li, H. Shao, Z. Lin, J. Lu, L. Liu, B. Duployer, P. O. A. Persson, P. Eklund, L. Hultman, M. Li, K. Chen, X. H. Zha, S. Du, P. Rozier, Z. Chai, E. Raymundo-Pinero, P. L. Taberna, P. Simon, Q. Huang, Nat. Mater. 2020, 19, 894;
b) X. Wang, T. S. Mathis, K. Li, Z. Lin, L. Vlcek, T. Torita, N. C. Osti, C. Hatter, P. Urbankowski, A. Sarycheva, M. Tyagi, E. Mamontov, P. Simon, Y. Gogotsi, Nat. Energy 2019, 4, 241.
Y. Okada, N. Keilbart, J. M. Goff, S. I. Higai, K. Shiratsuyu, I. Dabo, MRS Adv. 2019, 4, 1833.
A. Lipatov, M. Alhabeb, H. Lu, S. Zhao, M. J. Loes, N. S. Vorobeva, Y. Dall'Agnese, Y. Gao, A. Gruverman, Y. Gogotsi, A. Sinitskii, Adv. Electron. Mater. 2020, 6, 1901382.
S. Zhao, X. Meng, K. Zhu, F. Du, G. Chen, Y. Wei, Y. Gogotsi, Y. Gao, Energy Storage Mater. 2017, 8, 42.
S. Yang, K. Zhang, A. G. Ricciardulli, P. Zhang, Z. Liao, M. R. Lohe, E. Zschech, P. W. M. Blom, W. Pisula, K. Mullen, X. Feng, Angew. Chem., Int. Ed. 2018, 57, 4677.
Y. Xia, T. S. Mathis, M. Q. Zhao, B. Anasori, A. Dang, Z. Zhou, H. Cho, Y. Gogotsi, S. Yang, Nature 2018, 557, 409.
J. Hu, B. Xu, C. Ouyang, S. A. Yang, Y. Yao, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 24274.
P. Nakhanivej, X. Yu, S. K. Park, S. Kim, J. Y. Hong, H. J. Kim, W. Lee, J. Y. Hwang, J. E. Yang, C. Wolverton, J. Kong, M. Chhowalla, H. S. Park, Nat. Mater. 2019, 18, 156.
V. S. Mandala, D. M. Loh, S. M. Shepard, M. B. Geeson, I. V. Sergeyev, D. G. Nocera, C. C. Cummins, M. Hong, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 18407.
a) J. Huang, Y. Sun, Y. Zhang, G. Zou, C. Yan, S. Cong, T. Lei, X. Dai, J. Guo, R. Lu, Y. Li, J. Xiong, Adv. Mater. 2018, 30, 1705045;
b) T. Zhai, L. Wan, S. Sun, Q. Chen, J. Sun, Q. Xia, H. Xia, Adv. Mater. 2017, 29, 1604167.
a) C. Zhang, H. Liu, J. He, G. Hu, H. Bao, F. Lu, L. Zhuo, J. Ren, X. Liu, J. Luo, Chem. Commun. 2019, 55, 10511;
b) X. Wang, J. Shi, Z. Li, S. Zhang, H. Wu, Z. Jiang, C. Yang, C. Tian, ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 14522.
S. Zhao, C. Chen, X. Zhao, X. Chu, F. Du, G. Chen, Y. Gogotsi, Y. Gao, Y. Dall'Agnese, Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2000815.
R. Ulbricht, E. Hendry, J. Shan, T. F. Heinz, M. Bonn, Rev. Mod. Phys. 2011, 83, 543.
a) X. Yao, W. Zheng, S. Osella, Z. Qiu, S. Fu, D. Schollmeyer, B. Müller, D. Beljonne, M. Bonn, H. I. Wang, J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 5654;
b) W. Zheng, M. Bonn, H. I. Wang, Nano Lett. 2020, 20, 5807;
c) G. Li, V. Natu, T. Shi, M. W. Barsoum, L. V. Titova, ACS Appl. Energy Mater. 2020, 3, 1530;
d) T. L. Cocker, D. Baillie, M. Buruma, L. V. Titova, R. D. Sydora, F. Marsiglio, F. A. Hegmann, Phys. Rev. B 2017, 96, 205439.
a) H. Liu, Z. Zhu, Q. Yan, S. Yu, X. He, Y. Chen, R. Zhang, L. Ma, T. Liu, M. Li, R. Lin, Y. Chen, Y. Li, X. Xing, Y. Choi, L. Gao, H. S. Cho, K. An, J. Feng, R. Kostecki, K. Amine, T. Wu, J. Lu, H. L. Xin, S. P. Ong, P. Liu, Nature 2020, 585, 63;
b) C.-C. Chen, J. Maier, Nat. Energy 2018, 3, 102.
H. Li, X. Liu, T. Zhai, D. Li, H. Zhou, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 428.
R. Mo, F. Li, X. Tan, P. Xu, R. Tao, G. Shen, X. Lu, F. Liu, L. Shen, B. Xu, Q. Xiao, X. Wang, C. Wang, J. Li, G. Wang, Y. Lu, Nat. Commun. 2019, 10, 1474.
H. Huang, R. Xu, Y. Feng, S. Zeng, Y. Jiang, H. Wang, W. Luo, Y. Yu, Adv. Mater. 2020, 32, 1904320.
B. Chen, Y. Meng, F. Xie, F. He, C. He, K. Davey, N. Zhao, S. Z. Qiao, Adv. Mater. 2018, 30, 1804116.
J. Luo, J. Zheng, J. Nai, C. Jin, H. Yuan, O. Sheng, Y. Liu, R. Fang, W. Zhang, H. Huang, Y. Gan, Y. Xia, C. Liang, J. Zhang, W. Li, X. Tao, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808107.
L. Wang, X. Bi, S. Yang, Adv. Mater. 2016, 28, 7672.
P.-F. Wang, H.-R. Yao, X.-Y. Liu, Y.-X. Yin, J.-N. Zhang, Y. Wen, X. Yu, L. Gu, Y.-G. Guo, Sci. Adv. 2018, 4, eaar6018.
a) H. Sun, G. Xin, T. Hu, M. Yu, D. Shao, X. Sun, J. Lian, Nat. Commun. 2014, 5, 4526;
b) H. Xu, W. Zhu, F. Sun, H. Qi, J. Zou, R. Laine, W. Ding, Adv. Mater. Technol. 2021, 6, 2000882;
c) P. Zhang, D. Wang, Q. Zhu, N. Sun, F. Fu, B. Xu, Nano-Micro Lett. 2019, 11, 81.
D. Pech, M. Brunet, H. Durou, P. Huang, V. Mochalin, Y. Gogotsi, P. L. Taberna, P. Simon, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 651.
S. Dong, L. Shen, H. Li, G. Pang, H. Dou, X. Zhang, Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 3703.
M. R. Lukatskaya, O. Mashtalir, C. E. Ren, Y. Dall'Agnese, P. Rozier, P. L. Taberna, M. Naguib, P. Simon, M. W. Barsoum, Y. Gogotsi, Science 2013, 341, 1502.