Relationship between Electric Double-Layer Structure of MXene Electrode and Its Surface Functional Groups
Relationship between Electric Double-Layer Structure of MXene Electrode and Its Surface Functional Groups
复制标题
MXene电极的电双层结构与其表面官能团的关系
DOI：
10.1021/acs.chemmater.1c03328
复制
发表时间：
2022
影响因子：
8.6
通讯作者：
Yamada Atsuo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shimada Tatau;Takenaka Norio;Ando Yasunobu;Otani Minoru;Okubo Masashi;Yamada Atsuo
MXene是用于双电层电容器的新兴电极材料，因为它们具有大于300 F/g的大比电容。合成方法的最新进展已经使表面官能团的减少和它们的设计的化学控制成为可能，但是表面官能团对电容特性的影响仍然不清楚。在这里，我们应用密度泛函理论结合有效屏蔽介质和参考相互作用网站模型计算，系统地研究原子尺度的双层结构的Ti 3C 2 T2 MXene电极取决于其终止卤素元素。用原子序数较大的卤素原子（I > Br > Cl > F）封端可增加双电层电容。增加的电容源于具有较低电负性的终止原子的较小价电子数，其促进电子在电极表面的静电积累。这种坚实的趋势为设计具有更大电容的MXene表面提供了考虑基础。
MXenes are emerging electrode materials intended for electric double-layer capacitors because of their large specific capacitance of more than 300 F/g. Recent advances in synthesis methods have enabled a decrease in surface functional groups and chemical control of their design, but the influence of surface functional groups on capacitive properties is still unclear. Here, we applied density functional theory combined with effective screening medium and reference interaction site model calculations to systematically investigate the atomic-scale double-layer structure of Ti3C2T2MXene electrodes depending on their terminated halogen elements. The termination with halogen atoms having larger atomic numbers (I > Br > Cl > F) increased the electric double-layer capacitance. The increased capacitance originates from the smaller valence electron numbers of the terminating atoms with lower electronegativity that facilitate the electrostatic accumulation of electrons at the electrode surface. Such a solid trend provides a basis for consideration in designing MXene surfaces with larger capacitance.
登录
查看更多内容
影响因子：
16.6
作者：
Cheng Zhan;M. Ceron;S. Hawks;M. Otani;B. Wood;T. Pham;M. Stadermann;P. Campbell
通讯作者：
Cheng Zhan;M. Ceron;S. Hawks;M. Otani;B. Wood;T. Pham;M. Stadermann;P. Campbell
影响因子：
56.9
作者：
Kamysbayev, Vladislav;Filatov, Alexander S.;Talapin, Dmitri, V
通讯作者：
Talapin, Dmitri, V
影响因子：
19
作者：
Ando, Yasunobu;Okubo, Masashi;Otani, Minoru
通讯作者：
Otani, Minoru
影响因子：
64.8
作者：
Xia, Yu;Mathis, Tyler S.;Yang, Shu
通讯作者：
Yang, Shu
中国江苏省泗水王陵出土的水浸木的保存3
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
文化財保存修復学会第28回大会要旨集
影响因子：
--
作者：
今津節生;張 金萍;三輪嘉六
通讯作者：
三輪嘉六