Reducing Lithium‐Diffusion Barrier on the Wadsley–Roth Crystallographic Shear Plane via Low‐Valent Cation Doping for Ultrahigh Power Lithium‐Ion Batteries

材料科学 扩散阻挡层 兴奋剂 锂(药物) 扩散 离子 结晶学 化学物理 纳米技术 化学 热力学 光电子学 冶金 医学 物理 有机化学 图层(电子) 内分泌学
作者
Jun Ma,Xiang Yu,Jingyue Xu,Wenfeng Zhang,Huimin Zhang,Jingyi Qiu,Xiayu Zhu,Hao Zhang,Haiping Lin,Gaoping Cao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202403623
摘要

Abstract Rapid‐charging niobium–tungsten oxide Nb 14 W 3 O 44 (NbWO) anodes with a Wadsley–Roth crystallographic shear (WRCS) structure possess 3D interconnected open tunnels. However, the anisotropic Li + diffusion paths lead to a high lithium‐diffusion barrier of hooping between window sites across edge‐shared octahedrons, as the rate‐limiting step of hooping. To improve the rate capability of NbWO, doping it with low‐valent cations (with valences lower than W 6+ ) to reduce the high lithium‐diffusion barrier is proposed. Electron energy loss spectroscopy reveals that low‐valent V 5+ , V 4+ , Tb 4+ , and Ce 4+ tend to distribute on the crystallographic shear plane under electrostatic repulsion forces. The reduction in steric hindrance resulting from the increased long bond length ratio of doped edge‐shared octahedrons, coupled with coordination environment modification of [LiO 5 ] on the crystallographic shear plane due to the low energy level of V 5+ , enhances Li + diffusion kinetics and cyclic stability. V 5+ ‐ and Tb 4+ ‐doped NbWOs achieve rate capacities of 83 and 63 mAh g −1 , at 200 C (1C = 0.178 Ag −1 ) and retain 75.42% and 86.79% of their capacities, respectively, after 3700 cycles at 20 C. Thus, the proposed doping strategy is promising for preparing WRCS‐type niobium‐based oxides for ultrafast lithium storage.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
搜集达人应助自觉的电源采纳,获得10
刚刚
萝卜特二完成签到,获得积分10
刚刚
上官若男应助Xu采纳,获得10
1秒前
1秒前
今后应助LXR采纳,获得10
2秒前
Liou应助xmd采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助lishunzcqty采纳,获得10
3秒前
3秒前
ML完成签到,获得积分10
3秒前
今后应助Maxpan采纳,获得10
4秒前
科目三应助江十三采纳,获得10
4秒前
咸鱼之王发布了新的文献求助10
4秒前
俊逸尔风完成签到 ,获得积分10
6秒前
含糊的小松鼠完成签到 ,获得积分10
7秒前
小章子冰箱完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Leo发布了新的文献求助10
8秒前
雨泽发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
gzhatsb应助Ly采纳,获得10
10秒前
gzhatsb应助彪壮的绮烟采纳,获得10
11秒前
Lucas应助charles采纳,获得20
11秒前
子车茗应助Camellia采纳,获得30
11秒前
123456qi完成签到,获得积分10
12秒前
summer完成签到 ,获得积分0
12秒前
小人物完成签到,获得积分10
12秒前
小钱钱发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
JamesPei应助junhan采纳,获得10
14秒前
甘氨酸完成签到,获得积分0
14秒前
haveatry发布了新的文献求助30
14秒前
14秒前
机灵的芷波完成签到 ,获得积分10
15秒前
Lisa完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
陈圈圈发布了新的文献求助20
16秒前
16秒前
Leo完成签到,获得积分10
16秒前
picapica668完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3262316
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2902952
关于积分的说明 8323591
捐赠科研通 2572983
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1398026
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653970
邀请新用户注册赠送积分活动 632568