Interface and Defect Engineered Titanium‐Base Oxide Heterostructures Synchronizing High‐Rate and Ultrastable Sodium Storage

材料科学 阳极 异质结 电化学 电解质 氧化物 化学工程 钛酸酯 阴极 锂(药物) 电极 光电子学 陶瓷 冶金 复合材料 工程类 医学 内分泌学 物理化学 化学
作者
Weijia Meng,Zhenzhen Dang,Diansen Li,Lei Jiang,Daining Fang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (40) 被引量:57
标识
DOI:10.1002/aenm.202201531
摘要

Abstract Sodium‐ion batteries are a promising large‐scale electrochemical energy storage system because of their excellent cost advantage compared with lithium‐ion batteries. However, the lack of high safety, low cost, and long service life anode materials hinder its actual development. Here, a sodium titanate/titanium dioxide/C (C‐NTC) heterostructure composite is reported with oxygen vacancies (OVs) that delivers a high specific capacity of 92.6 mAh g ‐1 at 5 A g ‐1 after 35 000 cycles (100% capacity retention) and excellent rate performance of 54 mAh g ‐1 at 20 A g ‐1 when tested in combination with a Na‐metal anode. Moreover, sodium‐ion full batteries assembled with C‐NTC as the anode and Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 @C‐BN as the cathode demonstrates a high specific capacity after 5500 cycles. Electrochemical kinetic tests and density functional theory measurements confirm that the synergistic effect of heterostructure and OVs accelerate the ion/electron transfer kinetics, the stable frame structure, and solid electrolyte interphase layer ensuring the long cycle life. Ex‐situ X‐ray photon spectroscopy reveals that the generation of Ti 0 by disproportionation reactions may be responsible for the degradation of Ti‐based oxide performance, which provides unique insight and guidance for the design of titanium‐based electrodes with ultra‐long cycle life.
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
刚刚
羌辞完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
MaxZimmer发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
俊秀的梦竹完成签到 ,获得积分10
3秒前
liu完成签到,获得积分10
3秒前
古德猫英发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
dio发布了新的文献求助10
5秒前
斯文忘幽发布了新的文献求助10
5秒前
mkljl发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
waiting发布了新的文献求助10
7秒前
liu发布了新的文献求助10
7秒前
YZ发布了新的文献求助10
7秒前
光亮白山完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
啊啊啊啊发布了新的文献求助10
10秒前
TOMORROW完成签到,获得积分10
10秒前
molihuakai应助杨德凯采纳,获得10
10秒前
so完成签到,获得积分10
10秒前
领导范儿应助肖业鹏采纳,获得10
10秒前
10秒前
袁瑞发布了新的文献求助10
11秒前
满意的紫烟完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
蔬菜沙拉发布了新的文献求助10
13秒前
charky发布了新的文献求助10
13秒前
niuzyang发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
子云发布了新的文献求助10
15秒前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
CLSI M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing 36th edition 400
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 6361045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174905
关于积分的说明 17220283
捐赠科研通 5416017
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866116
邀请新用户注册赠送积分活动 1843351
关于科研通互助平台的介绍 1691365