清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

High-Rate Intercalation without Nanostructuring in Metastable Nb2O5 Bronze Phases

亚稳态 化学 青铜色 插层(化学) 结晶学 冶金 化学物理 纳米技术 无机化学 材料科学 有机化学
作者
Kent J. Griffith,Alexander C. Forse,John M. Griffin,Clare P. Grey
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:138 (28): 8888-8899 被引量:275
标识
DOI:10.1021/jacs.6b04345
摘要

Nanostructuring and nanosizing have been widely employed to increase the rate capability in a variety of energy storage materials. While nanoprocessing is required for many materials, we show here that both the capacity and rate performance of low-temperature bronze-phase TT- and T-polymorphs of Nb2O5 are inherent properties of the bulk crystal structure. Their unique "room-and-pillar" NbO6/NbO7 framework structure provides a stable host for lithium intercalation; bond valence sum mapping exposes the degenerate diffusion pathways in the sites (rooms) surrounding the oxygen pillars of this complex structure. Electrochemical analysis of thick films of micrometer-sized, insulating niobia particles indicates that the capacity of the T-phase, measured over a fixed potential window, is limited only by the Ohmic drop up to at least 60C (12.1 A·g–1), while the higher temperature (Wadsley–Roth, crystallographic shear structure) H-phase shows high intercalation capacity (>200 mA·h·g–1) but only at moderate rates. High-resolution 6/7Li solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy of T-Nb2O5 revealed two distinct spin reservoirs, a small initial rigid population and a majority-component mobile distribution of lithium. Variable-temperature NMR showed lithium dynamics for the majority lithium characterized by very low activation energies of 58(2)–98(1) meV. The fast rate, high density, good gravimetric capacity, excellent capacity retention, and safety features of bulk, insulating Nb2O5 synthesized in a single step at relatively low temperatures suggest that this material not only is structurally and electronically exceptional but merits consideration for a range of further applications. In addition, the realization of high rate performance without nanostructuring in a complex insulating oxide expands the field for battery material exploration beyond conventional strategies and structural motifs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
hll发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助hll采纳,获得20
6秒前
10秒前
10秒前
欧阳懿完成签到 ,获得积分10
12秒前
ztl完成签到 ,获得积分10
13秒前
hll完成签到,获得积分20
13秒前
蔡龙杰发布了新的文献求助30
14秒前
优雅雪珊发布了新的文献求助10
14秒前
lamb发布了新的文献求助10
20秒前
滕皓轩完成签到 ,获得积分20
27秒前
耍酷季节完成签到,获得积分10
31秒前
Frankie完成签到,获得积分10
35秒前
oleskarabach完成签到,获得积分20
41秒前
42秒前
尹依依发布了新的文献求助10
45秒前
牛牛的马完成签到,获得积分10
46秒前
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
52秒前
热爱科研的小海豹完成签到 ,获得积分10
56秒前
安详的灰狼完成签到 ,获得积分10
56秒前
英姑应助尹依依采纳,获得10
1分钟前
xinbadake应助拉长的寒松采纳,获得10
1分钟前
003发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
颖宝老公完成签到,获得积分0
1分钟前
田田完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lamb完成签到 ,获得积分10
1分钟前
樵木完成签到,获得积分10
1分钟前
噗愣噗愣地刚发芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迷你的金鱼完成签到,获得积分10
1分钟前
daisy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lt0217完成签到,获得积分10
1分钟前
慈祥的寻芹完成签到,获得积分10
1分钟前
柒柒球完成签到 ,获得积分10
1分钟前
失眠的青寒完成签到,获得积分10
1分钟前
小蘑菇应助慈祥的寻芹采纳,获得10
1分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
1分钟前
奔跑应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
奔跑应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318778
关于积分的说明 20365940
捐赠科研通 7365435
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319203
关于科研通互助平台的介绍 2467070
邀请新用户注册赠送积分活动 2334608