Electrochemical reaction mechanism of porous Zn2Ti3O8 as a high-performance pseudocapacitive anode for Li-ion batteries

假电容 阳极 电化学 锂(药物) 离子 多孔性 材料科学 插层(化学) 化学工程 纳米技术 化学 无机化学 超级电容器 电极 复合材料 物理化学 有机化学 工程类 医学 内分泌学
作者
Weijie Cheng,Qi Feng,Guoying Wei,Guanjun Chen,Yong Wang,Lixiong Yin,Jiayin Li,Xingang Kong
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier BV]
卷期号:33 (11): 4776-4780 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2022.01.002
摘要

Zn 2 Ti 3 O 8 , as a new type of anode material for lithium-ion batteries, is attracting enormous attention because of its low cost and excellent safety. Though decent capacities have been reported, the electrochemical reaction mechanism of Zn 2 Ti 3 O 8 has rarely been studied. In this work, a porous Zn 2 Ti 3 O 8 anode with considerably high capacity (421 mAh/g at 100 mA/g and 209 mAh/g at 5000 mA/g after 1500 cycles) was reported, which is even higher than ever reported titanium-based anodes materials including Li 4 Ti 5 O 12 , TiO 2 and Li 2 ZnTi 3 O 8 . Here, for the first time, the accurate theoretical capacity of Zn 2 Ti 3 O 8 was confirmed to be 266.4 mAh/g. It was also found that both intercalation reaction and pseudocapacitance contribute to the actual capacity of Zn 2 Ti 3 O 8 , making it possibly higher than the theoretical value. Most importantly, the porous structure of Zn 2 Ti 3 O 8 not only promotes the intercalation reaction, but also induces high pseudocapacitance capacity (225.4 mAh/g), which boosts the reversible capacity. Therefore, it is the outstanding pseudocapacitance capacity of porous Zn 2 Ti 3 O 8 that accounts for high actual capacity exceeding the theoretical one. This work elucidates the superiorities of porous structure and provides an example in designing high-performance electrodes for lithium-ion batteries. The porous structure of Zn 2 Ti 3 O 8 not only promotes the intercalation reaction, but also induces high pseudocapacitance capacity, which boosts the reversible capacity. .

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
哟哟哟完成签到,获得积分10
刚刚
科研达人发布了新的文献求助10
刚刚
所所应助LIUTONG采纳,获得10
刚刚
molihuakai应助brucezheng采纳,获得10
1秒前
茗泠发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助tcaaa采纳,获得10
2秒前
穆三问发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助Sun1c7采纳,获得10
3秒前
彭于晏应助安详的半仙采纳,获得10
3秒前
3秒前
九毛完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
烧炭匠完成签到,获得积分10
5秒前
xunmi123发布了新的文献求助10
6秒前
Edwin完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
李佳笑完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小马甲应助海藻酸采纳,获得10
8秒前
科研达人完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
eaglet完成签到,获得积分10
9秒前
虐春关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
hjr2002160完成签到,获得积分10
10秒前
现代听枫完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
南城完成签到,获得积分20
12秒前
香蕉觅云应助xiaojiezhang采纳,获得10
12秒前
在水一方应助xiaojiezhang采纳,获得10
12秒前
NexusExplorer应助害怕的忆梅采纳,获得10
13秒前
风中钥匙完成签到,获得积分10
13秒前
常温可乐完成签到,获得积分10
13秒前
SH完成签到,获得积分10
13秒前
brucezheng发布了新的文献求助10
14秒前
FashionBoy应助1号采纳,获得10
14秒前
小二郎应助wang采纳,获得10
15秒前
淡淡涫完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6520109
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8313188
关于积分的说明 17779214
捐赠科研通 5622236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926992
邀请新用户注册赠送积分活动 1903937
关于科研通互助平台的介绍 1764317