Bilayered vanadium oxides by chemical pre-intercalation of alkali and alkali-earth ions as battery electrodes

插层(化学) 材料科学 碱金属 电化学 碱土金属 离子 扩散 氧化钒 氧化物 电极 无机化学 相(物质) 化学工程 金属 冶金 物理化学 有机化学 化学 工程类 物理 热力学
作者
Mallory Clites,Ekaterina Pomerantseva
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:11: 30-37 被引量:126
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2017.09.005
摘要

We report the use of the chemical pre-intercalation synthesis technique to insert alkali (Li+, Na+, K+) and, for the first time, alkali-earth (Mg2+ and Ca2+) ions into the structure of vanadium oxide leading to the formation of the bilayered δ-MxV2O5 (M = Li, Na, K, Mg, Ca) phase with expanded interlayer spacing, enabling a large number of insertion sites for and faster diffusion of charge-carrying ions. By altering the nature of the chemically preintercalated ion, interlayer spacing of the synthesized δ-MxV2O5 materials was varied between 9.62 and 13.40 Å. We for the first time show that the interlayer spacing increases with the increase of the hydrated ion radius. The ion (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) stabilization effect was investigated in Li-ion cells, with Li-preintercalated phase, δ-LixV2O5, serving as a reference material. Our analyses indicate that cyclability and rate performance of the δ-MxV2O5 improves with increasing interlayer spacing. The highest initial capacity (198 mAh g−1), greatest capacity retention (81.8% after 50 cycles at 20 mA g−1), and highest capacity retention at higher current rates (74.5% when current rate was changed from C/15 to 1 C) were exhibited by Mg-stabilized δ-V2O5 with the largest interlayer spacing (13.40 Å). This research demonstrates the efficacy of a facile chemical pre-intercalation strategy to synthesize ion-stabilized layered electrode materials with improved electrochemical stability. Ion-stabilized layered materials with large interlayer spacing are attractive for applications that involve electrochemically driven movement of ions through two-dimensional diffusion channels, ranging from beyond Li-ion energy storage and electrochromics to actuation and water treatment.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Sunflower完成签到 ,获得积分20
刚刚
1秒前
Ronan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
完美世界应助Fire采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
粥粥完成签到,获得积分10
3秒前
llk完成签到 ,获得积分10
3秒前
自信的傲旋完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
美满的晓丝完成签到,获得积分10
5秒前
shen发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
吼住吼住完成签到 ,获得积分10
5秒前
li完成签到 ,获得积分10
5秒前
温暖半芹完成签到,获得积分20
6秒前
张志迪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小石头完成签到,获得积分10
6秒前
fxy发布了新的文献求助10
6秒前
科研小白发布了新的文献求助30
6秒前
kk发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
mmol发布了新的文献求助10
7秒前
陶醉的向南完成签到,获得积分10
7秒前
XY应助好运莲莲采纳,获得14
7秒前
科研通AI6应助0717号执行官采纳,获得10
8秒前
8秒前
hjygzv完成签到 ,获得积分10
8秒前
认真凌兰发布了新的文献求助10
9秒前
Mr.Reese完成签到,获得积分10
9秒前
李文俊的太祖王振全完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Carolna完成签到,获得积分10
9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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5525453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4615640
关于积分的说明 14549575
捐赠科研通 4553716
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2495470
邀请新用户注册赠送积分活动 1476017
关于科研通互助平台的介绍 1447758