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 BV]
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.
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
光纤光学完成签到,获得积分10
2秒前
Am1r完成签到,获得积分10
2秒前
琳璐酱完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
兴奋的文轩完成签到,获得积分20
4秒前
Alex完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
4秒前
HP完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
SSC_ALBERT发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
SMU小刘~发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
11秒前
11秒前
shiloh发布了新的文献求助10
12秒前
大气靳发布了新的文献求助10
12秒前
FengqIan发布了新的文献求助10
13秒前
今后应助不安的成协采纳,获得10
13秒前
15秒前
123完成签到,获得积分10
16秒前
小栩发布了新的文献求助20
16秒前
shelly完成签到,获得积分10
17秒前
WN发布了新的文献求助10
18秒前
清平道人应助疯枫沨采纳,获得20
19秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
低角度发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6517275
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310336
关于积分的说明 17764916
捐赠科研通 5619595
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925917
邀请新用户注册赠送积分活动 1902738
关于科研通互助平台的介绍 1763767