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Accès ouvert déclaré 2026 article

Interface-engineered Bi2Te3-MXene heterostructure for multifunctional energy conversion and storage

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : kr, in. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Topological insulators (TIs), particularly bismuth telluride (Bi 2 Te 3 ), exhibit exceptional electronic properties but are frequently hindered by low intrinsic conductivity and structural instability in their bulk form. In this work, we report a strategic interface engineering approach to hybridize layered Bi 2 Te 3 nanosheets with conductive Ti 3 C 2 T x MXene, creating a high-performance bifunctional heterostructure. Phase-pure Bi 2 Te 3 was synthesized via a surfactant-assisted hydrothermal method and integrated into MXene matrix, which functions as both a conductive scaffold and a structural buffer. Synchrotron-based structural analysis and temperature-dependent Raman spectroscopy demonstrate that MXene incorporation modifies the structural and vibrational characteristics of Bi 2 Te 3 , while the TOF-SIMS analysis indicates the effective passivation of MXene for the chalcogenide surface against oxidation of Bi 2 Te 3 . The resulting Bi 2 Te 3 /Ti 3 C 2 T x composite exhibits superior electrocatalytic activities, delivering a low overpotential of 260 mV at 100 mA·cm − 2 for the hydrogen evolution reaction (HER), 490 mV at 100 mA·cm − 2 for the oxygen evolution reaction (OER), and an onset potential of 0.81 V for the oxygen reduction reaction (ORR), significantly outperforming pristine Bi 2 Te 3 . Mechanistic study probes indicate HER proceeds predominantly at Bi sites enabled by partial Bi-O surface termination while MXene supplies rapid electron conduction and defect sinks that stabilize catalytic centers. These results suggest that engineered 2D/2D heterojunctions provide a versatile platform for optimizing charge transport and ion kinetics in next-generation energy conversion and storage systems.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Interface-engineered Bi2Te3-MXene heterostructure for multifunctional energy conversion and storage
Date Crossref
09/09/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Ulsan Department of Chemical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Indian Institute of Technology Madras Department of Physics pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Ulsan National Institute of Science and Technology pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Manipal University of Jaipur Department of Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Graduate School of Semiconductor Materials and Devices Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Department of Chemical Engineering — University of Ulsan, Department of Physics — Indian Institute of Technology Madras et Ulsan National Institute of Science and Technology, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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