在以为基础的混合离子纳米复合材料中,双插入和转换机制
Damien Dambournet1, Karena W Chapman, Peter J Chupas
1Chemical Sciences and Engineering Division, Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439, United States. damien_dambournet@yahoo.fr
Journal of the American Chemical Society
|August 4, 2011
概括
研究人员研究了与氧化的反应. 该材料形成一个复合电极,使离子电池具有更高的容量和更高的能效.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 离子电池 离子电池
背景情况:
- 离子电池技术需要先进的电极材料,以获得更高的能量密度和效率.
- 基于的化合物正在探索它们在下一代能源存储中的潜力.
研究的目的:
- 研究与含有空位氧化的电化学反应机制.
- 了解插入和转化反应期间的结构转变.
- 评估这种材料作为离子电池的高容量电极的潜力.
主要方法:
- 离子电池的电化学测试.
- 配对分布函数 (PDF) 的分析.
- 核磁共振 (NMR) 光谱学.核磁共振 (NMR) 光谱学.
- 在X射线光电子光谱学 (XPS).
主要成果:
- 在放电过程中,材料分裂成晶体Li(x) TiO(2) 和Ti(0) /LiF层.
- 可逆充电包括将Ti(0) 转换为无形TiF(3) 并插入到Li(x) TiO(2).
- 复合电极表现出一个反应机制,包括插入和转换,超过一个Li每Ti.
结论:
- 拟议的复合电极结构 (Ti0-LiF/Lix-TiO2) -TiF/Liy-TiO2) 能够提供高储能.
- 这种双重反应机制与纯转化材料相比,提高了能源效率.
- 含有空隙的氧化为开发先进的离子电池电极提供了有前途的途径.
