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Updated: Jul 14, 2025
08:44
Synthesis and Reaction Chemistry of Nanosize Monosodium Titanate
Published on: February 23, 2016
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通过Nb-doping通过Ti-O弹效应提高Na2Ti6O13阳极的低温性能和稳定性
ChangYan Hu1, Ying Li2, Dong Wang3
1School of Chemical Engineering, Sichuan University, 610065, Chengdu, P. R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|October 5, 2023
概括
与相配合的酸 (Na2Ti6O13) 阳极显示出 sodium-ion 电池的卓越稳定性和低温性能. 这种兴奋剂策略通过修改迁移通道和调节氧气空缺来增强自行车运动.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 是离子电池的一个有希望的替代品.
- 酸 (Na2Ti6O13) 由于其安全性,是SIB的潜在阳极材料.
- 提高Na2Ti6O13的电化学性能仍然是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 为了提高SIBs的Na2Ti6O13阳极的电化学性能.
- 为了研究 (Nb) 兴奋剂对Na2Ti6O13.3的影响.
- 了解性能改进背后的机制.
主要方法:
- (Nb) 对Na2Ti6O13.13进行化.
- 电化学测试 (循环性能,速率能力,低温性能).
- 在现场X射线衍射 (XRD) 和在现场拉曼光谱.
- 理论计算 (密度函数理论).
主要成果:
- 在3000个周期以3000mAg-1.0后,Nb合的Na2Ti6O13保持了92%的容量.
- 在一个完整的电池中,在-15°C下100mAg-1下达到143mAhg-1的放电容量.
- Nb兴奋剂扩大了迁移通道,重新分配了电荷密度,并调节了氧气空缺.
- Nb优先替代Ti3位点,增强结构稳定性和降低扩散障碍.
- 在现场XRD和Raman证实了Ti-O键的强弹效应,改善了动力学和导电性.
结论:
- Nb兴奋剂显著提高了Na2Ti6O13阳极的循环稳定性和低温性能.
- 兴奋剂策略有效地解决了缓慢的运输动力学和低导电性.
- Nb-doped Na2Ti6O13 是先进的离子电池的一个非常有前途的阳极材料.
