Intrinsic Defects and Their Role in the Phase Transition of Na-Ion Anode Na2Ti3O7

阳极 材料科学 相变 兴奋剂 相(物质) 化学物理 电导率 电阻率和电导率 充电顺序 肖特基二极管 离子 凝聚态物理 光电子学 纳米技术 化学 电极 电荷(物理) 物理化学 电气工程 二极管 物理 工程类 量子力学 有机化学
作者
Yong Seok Choi,Silvana Costa,Nuria Tapia‐Ruiz,David O. Scanlon
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (1): 484-495 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c03466
摘要

The development of high-power anode materials for Na-ion batteries is one of the primary obstacles due to the growing demands for their use in the smart grid. Despite the appealingly low cost and non-toxicity, Na2Ti3O7 suffers from low electrical conductivity and poor structural stability, which restricts its use in high-power applications. Viable approaches for overcoming these drawbacks reported to date are aliovalent doping and hydrogenation/hydrothermal treatments, both of which are closely intertwined with native defects. There is still a lack of knowledge, however, of the intrinsic defect chemistry of Na2Ti3O7, which impairs the rational design of high-power titanate anodes. Here, we report hybrid density functional theory calculations of the native defect chemistry of Na2Ti3O7. The defect calculations show that the insulating properties of Na2Ti3O7 arise from the Na and O Schottky disorder that act as major charge compensators. Under high-temperature hydrogenation treatment, these Schottky pairs of Na and O vacancies become dominant defects in Na2Ti3O7, triggering the spontaneous partial phase transition to Na2Ti6O13 and improving the electrical conductivity of the composite anode. Our findings provide an explanation on the interplay between intrinsic defects, structural phase transitions, and electrical conductivity, which can aid understanding of the properties of composite materials obtained from phase transitions.
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
1秒前
1秒前
Gallop完成签到,获得积分10
3秒前
地精术士完成签到,获得积分10
3秒前
Fancy完成签到 ,获得积分20
3秒前
墨aizhan发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
森林完成签到,获得积分10
6秒前
欣喜的莫茗完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
结实的哈密瓜完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
.....完成签到,获得积分10
8秒前
xf完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
认真的龙猫完成签到,获得积分10
8秒前
120hgp完成签到,获得积分10
9秒前
月月鸟完成签到,获得积分10
9秒前
Akim应助sukuen采纳,获得50
9秒前
chigga完成签到,获得积分10
9秒前
愉悦完成签到 ,获得积分10
9秒前
李爱国应助帅气的Bond采纳,获得10
10秒前
10秒前
敬老院N号应助简洁采纳,获得30
10秒前
11秒前
11秒前
.....发布了新的文献求助10
11秒前
青柠发布了新的文献求助10
12秒前
Orange应助眼睛大雨筠采纳,获得10
13秒前
wanghe完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
kerr完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
慢慢子发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
鲤鱼鸽子应助赵勇采纳,获得10
18秒前
薄荷小新完成签到 ,获得积分10
19秒前
高分求助中
Evolution 2024
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Experimental investigation of the mechanics of explosive welding by means of a liquid analogue 1060
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
Sustainability in ’Tides Chemistry 500
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 3007160
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2666526
关于积分的说明 7231266
捐赠科研通 2303734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1221598
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 595224
版权声明 593358