Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Operando X-ray diffraction study of MXene electrode structure in supercapacitors with alkali metal electrolytes
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.ORCID-id: 0000-0002-3881-6764
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
Umeå universitet, Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Institutionen för fysik.
Visa övriga samt affilieringar
2025 (Engelska)Ingår i: Small Science, E-ISSN 2688-4046, artikel-id e202500367Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Epub ahead of print
Abstract [en]

Ti-MXene is a promising electrode material for supercapacitors. The layered structure of MXene expands due to swelling in electrolytes allowing the penetration of ions into the interlayers. A study of effects related to the match between the size of cations in hydrated or dehydrated state and the interlayer distance of MXene is performed here using operando X-ray diffraction (XRD) in capillary-size supercapacitors with alkali metal chloride electrolytes. The supercapacitors are studied during charging and discharging over several cycles revealing structural changes at both MXene electrodes. Experiments reveal an expansion of the MXene c-lattice in LiCl, NaCl, and KCl electrolytes (compared to the expansion in pure water) under an increase of applied voltage from 0 to 1 V and structural oscillations related to a change of polarity. The interlayer spacing of MXene remains close to the water-swollen state in RbCl, CsCl, and NH4Cl electrolytes showing no further expansion as a function of applied voltage. Only rather small variations of interlayer spacing are found in H2SO4 electrolyte during tens of charge–discharge cycles. Analysis of the match between the sizes of ions and the width of MXene interlayers demonstrates that some cations and anions could be inserted into MXene interlayers only in dehydrated state.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Wiley-VCH Verlagsgesellschaft, 2025. artikel-id e202500367
Nyckelord [en]
in situ, MXene, operando, supercapacitors, Ti3C2Tx, two-dimensional materials, X-ray diffraction
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-246580DOI: 10.1002/smsc.202500367ISI: 001592296800001Scopus ID: 2-s2.0-105018766470OAI: oai:DiVA.org:umu-246580DiVA, id: diva2:2015043
Forskningsfinansiär
Energimyndigheten, 50620-1KempestiftelsernaTillgänglig från: 2025-11-20 Skapad: 2025-11-20 Senast uppdaterad: 2025-11-20

Open Access i DiVA

fulltext(3185 kB)16 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 3185 kBChecksumma SHA-512
8eb86e05cc5ddb4b86ae291a43f4d2d45cabbcf050963ef4e2e4640ae72cdef1515e39f67cfaaac1b23f1b4aef0862d473476f2cd10c5c0f5dc3c352f6dd93fa
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Li, GuiBoulanger, NicolasGurzęda, BartoszBi, SusuTalyzin, Aleksandr V.

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Li, GuiBoulanger, NicolasGurzęda, BartoszBi, SusuTalyzin, Aleksandr V.
Av organisationen
Institutionen för fysik
Den kondenserade materiens fysikMaterialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 263 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf