洞察表面修改Ti2的Li存储属性Nb10O29高速率应用的阳极材料
Nikhitha Joseph1, Haojie Fei1, Constantin Bubulinca1
1Centre of polymer systems, Tomas Bata University in Zlín, 760 01 Zlín, Czech Republic.
ACS applied materials & interfaces
|November 16, 2023
概括
研究人员为高速电池增强了氧化 (Ti2Nb10O29或TNO15) 阳极. 碳和铜涂层显著改善了离子储存和导电性,提高了性能.
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
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于的阳极材料为高速电池应用提供了石墨的潜在替代品.
- Ti2Nb10O29 (TNO15) 具有较高的储能和合适的电压窗口,但电导率差.
研究的目的:
- 为了增强TNO15阳极的离子 (Li+) 存储特性.
- 为了克服TNO15中固有的电子导电性差的局限性.
主要方法:
- 通过引入氧气空缺来修改TNO15.
- 用几层碳和铜涂层TNO15的表面涂层.
- 使用静电间歇定位技术 (GITT) 评估离子扩散.
- 制造和测试TNO15-800-C-Cu-700半电池的制造和测试.
主要成果:
- 碳/铜涂层TNO15显示离子扩散系数比未涂层样本高两倍.
- 复合材料涂层显著改善了整体电子和离子导电性.
- 在电流密度增加十倍后,TNO15-800-C-Cu-700半电池保持了92%的速率能力.
- 相互连接的TNO15纳米粒子形成了一个多孔的微球结构,促进Li+运输.
结论:
- 与碳和铜涂层相结合的氧气空隙有效地提高了TNO15阳极的电化学性能.
- 改进的导电性和多孔结构对于高速率离子电池应用至关重要.
- 表面修改策略对于实现像TNO15这样的先进阳极材料的全部潜力至关重要.


