Hollow-shell structured porous CoSe2 microspheres encapsulated by MXene nanosheets for advanced lithium storage

文献情報

出版日 2020-02-22
DOI 10.1039/C9SE01271K
インパクトファクター 6.367
著者

Shunlong Ju, Yunhe Yang, Jiening Zheng, Guanglin Xia, Zhenguo Huang, Xiaoyun Liu, Xuebin Yu


原文を見る

要旨

Cobalt diselenide (CoSe2), a representative transition-metal chalcogenide (TMC), is attracting intensive interest as an anode material for lithium ion batteries (LIBs), in view of its high specific capacity based on the conversion reaction mechanism. However, the huge volume variation and low intrinsic electrical conductivity during the charge/discharge process lead to inferior rate performance and short cycle life of the CoSe2 electrode, which severely hinder its practical application. Herein, novel hollow-shell structured porous CoSe2 microspheres are constructed by selenization of Co-MOFs based on the Kirkendall effect. Furthermore, CoSe2@MXene robust structures, comprised of inner hollow CoSe2 microspheres and an outer MXene flake coating, are fabricated by a facile electrostatic self-assembly method. The as-obtained CoSe2@MXene hybrids possess the combined advantages of the high capacity of CoSe2 hollow spheres and high conductivity of MXene flakes. More importantly, strong chemical interactions (Co–O–Ti covalent bonds) between CoSe2 and oxygen functionalized Ti3C2 MXene are formed at the interface, which could boost the electron/ion transport kinetics and enhance the structural durability of CoSe2@MXene hybrids, resulting in the improvement of rate performance and cycling stability. Consequently, as anode materials for LIBs, the CoSe2@MXene hybrids deliver an admirable reversible capacity of 1051 mA h g−1 at 200 mA g−1, a superior rate capability of 465 mA h g−1 at 5 A g−1, and excellent long-term cycling properties at 1 A g−1 with a capacity of 1279 mA h g−1 after 1000 cycles. The hollow-shell structured porous materials coated by the MXene strategy provide an effective route for designing new anode materials with excellent electrochemical properties.

関連文献

Structural prediction of a rhodamine-based biosensor and comparison with biophysical data

Martin R. Webb, John E. T. Corrie

2012-12-17 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42396K

Fabrication and photoelectrochemical properties of ZnS/Au/TiO2nanotube array films

Yan-Feng Zhu, Juan Zhang, Lu Xu, Ya Guo, Xiao-Ping Wang, Rong-Gui Du, Chang-Jian Lin

2013-01-22 Paper

DOI: 10.1039/C3CP43572E

Directed electron transfer in Langmuir–Schäfer layers of porphyrin–fullerene and phthalocyanine–fullerene dyads in inverted organic solar cells

A. Tolkki, K. Kaunisto, A. Efimov, H. Kivistö, L. Storbacka, R. Savikoski, K. Huttunen, S. Lehtimäki, H. Lemmetyinen

2012-01-16 Paper

DOI: 10.1039/C2CP24022J

Mesoporous titanium nitride supported Pt nanoparticles as high performance catalysts for methanol electrooxidation

Minghui Yang, Zhiming Cui, Francis J. DiSalvo

2012-11-28 Communication

DOI: 10.1039/C2CP44215A

The fundamental chemical equation of aromaticity

2013-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C2CP44075J

The importance of the TiO2/quantum dots interface in the recombination processes of quantum dot sensitized solar cells

Zion Tachan, Idan Hod, Menny Shalom, Larissa Grinis, Arie Zaban

2013-01-23 Paper

DOI: 10.1039/C3CP44719G

Revealing local, enhanced optical field characteristics of Au nanoparticle arrays with 10 nm gap using scattering-type scanning near-field optical microscopy

Tian-You Cheng, Hui-Hsien Wang, Sheng Hsiung Chang, Jen-You Chu, Juen-Haw Lee

2013-02-15 Paper

DOI: 10.1039/C3CP43270J

Formation of an electron hole doped film in the α-Fe2O3 photoanode upon electrochemical oxidation‡

Rita Toth, Michael Grätzel, Edwin C. Constable, Artur Braun

2012-10-09 Paper

DOI: 10.1039/C2CP42597A

Enhanced electronic contacts in SnO2–dye–P3HT based solid state dye sensitized solar cells

Golnaz Sadoughi, Varun Sivaram, Robbert Gunning, Pablo Docampo, Ingmar Bruder, Neil Pschirer, Azam Irajizad, Henry J. Snaith

2013-01-03 Paper

DOI: 10.1039/C2CP43434B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

N-乙酰基-L-精氨酸はどのように合成されますか?

N-乙酰基-L-精氨酸は、L-精氨酸をエタノールと酸化アクリル酸で反応させて得られます。この合成過程では、酸化アクリル酸がL-精氨酸のN-アミノグループに結合す...

155-84-0N~2~-Acetyl-L-argini...
化合物よくある質問

カウウェルパリミタートを含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

カウウェルパリミタートの廃棄物は、化学廃棄物として適切に収集し、専門的な廃棄処理業者に委託します。処理には、有害物質の除去と環境への影響最小化が重要です。温度は...

81760-45-4Kahweol palmitate
化合物よくある質問

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品はありますか?

タテライル1,4,8,11-テトラエチルアセートの代替品として、他のエチルエステル化合物や、有機窒素化合物が考えられます。ただし、代替品の選択は目的や使用条件に...

126320-57-8Tetraethyl 1,4,8,11-...
化合物よくある質問

異丁卡因を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

異丁卡因は毒性があり、皮膚や目を刺激する可能性があります。作業中は保護目鏡、防護手袋、防護マスクを使用し、ドラフトチャンバーで扱うべきです。漏えいした場合、その...

94-14-4Isobutamben
化合物よくある質問

4-氯-2-丙基吡啶を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

4-氯-2-丙基吡啶は有毒で、吸入や皮膚接触を避けることが重要です。PPEとしてゴーグル、マスク、長袖のガウン、手袋を使用し、ドラフトチャンバーを用いて操作しま...

93856-98-54-Chloro-2-propylpyr...
化合物よくある質問

9,10-脱水阿霉素について適用される法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号80996-23-2の9,10-脱水阿霉素は、GHS分類においては第3類毒性物質に分類され、REACH規則においてはカテゴリー1の急性毒性物質とされて...

80996-23-29,10-Anhydroadriamyc...
化合物よくある質問

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の物理化学的性質は何ですか?

4-(3-溴苯基)噻唑-2-甲酸の分子量は265.01です。この化合物は水に微溶です。反応性は中程度で、酸性やアルカリ性の条件下で分解する可能性があります。

808128-00-94-(3-Bromophenyl)-1,...
化合物よくある質問

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩はどの業界で使用されていますか?

3-(4-塩素フェニル)-3-オキセタニアミン塩酸塩は、医薬業界、ポリマー業界、センサー業界、半導体業界などで使用されています。この化合物は薬物開発の一部として...

1245782-61-93-(4-Chlorophenyl)-3...
化合物よくある質問

氮卓斯汀杂质Eを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

氮卓斯汀杂质E(CAS番号: 20526-97-0)を扱う際は、ゴーグルとシールド付きの手袋を使用し、漏洩がある場合はドラフトチャンバーを使用して処理することを...

20526-97-03-(4-chlorobenzylide...
化合物よくある質問

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブはどのように保存すればよいですか?

デシシボチル-n-ブチルボルテゾミブは室温で保管し、直日光から遠ざけて密栓容器に保管することが推奨されます。

1104011-35-9Desisobutyl-n-butyl ...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。