Electrochemistry of anode materials in lithium- and sodium-ion batteries

阳极 材料科学 电化学 阴极 纳米技术 兴奋剂 石墨 锂离子电池的纳米结构 锂(药物) 电极 光电子学 电气工程 复合材料 化学 工程类 医学 物理化学 内分泌学
作者
Basit Ali
出处
期刊:The Royal Society of Chemistry eBooks [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:: 454-467
标识
DOI:10.1039/bk9781839169366-00454
摘要

Lithium-ion batteries (LIBs) have a high energy and power density, making them attractive for electric vehicles (EVs) and portable electronic devices. In commercially available LIBs, graphite and transition metal oxides (LiCoO2) are used as anode and cathode materials, respectively. Unfortunately, graphite has a safety concern related to dendrite formation at low voltage and also has low rate-capability issues, restricting its high-power demand. Li4Ti5O12 (LTO) is considered an alternative anode and a good contender for LIBs due to its high reversibility and zero structural changes during the lithiation/(de)lithiation process. Its high operating voltage (∼1.55 V vs. Li+/Li) helps avoid dendritic formations, thereby ensuring safe cycling. Despite these advantages, LTO has low electronic conductivity, relatively low capability at high current rates due to large polarization, and sluggish Li-ion diffusion. The work provides a solution to overcome these drawbacks and improve the LTO performance at high currents by modifying the crystal and electronic structure and reducing particle size. To accomplish these goals, the structural characteristics and electrochemical behavior of LTO-based materials have been systematically and intensively discussed. In this chapter, three different ways of doping in LTO are discussed that are already been synthesized by a simple solid-state method, co-doped LTO electrode exhibits outstanding cycling stability, having higher capacity retention of ∼98.79% after 300 cycles at high currents. While considering the practical advantages, this study provides two more benefits: (1) it sheds light on the doping strategy; (2) it elucidates the relations among the material composition, structure, and electrochemical performances in LIBs.

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
都是完成签到,获得积分10
10秒前
都是发布了新的文献求助10
13秒前
橙汁摇一摇完成签到 ,获得积分10
17秒前
uon完成签到,获得积分10
20秒前
从心随缘完成签到 ,获得积分10
25秒前
yoga完成签到 ,获得积分10
27秒前
hululu完成签到 ,获得积分10
32秒前
ghost完成签到 ,获得积分10
34秒前
Eatanicecube完成签到,获得积分10
37秒前
Alexbirchurros完成签到 ,获得积分10
38秒前
思睿拜完成签到 ,获得积分10
40秒前
皮皮完成签到 ,获得积分10
41秒前
张颖完成签到 ,获得积分10
47秒前
朴实初夏完成签到 ,获得积分10
51秒前
Sophie完成签到,获得积分10
52秒前
鲲鹏完成签到 ,获得积分10
54秒前
卓zhuo完成签到 ,获得积分10
57秒前
大力水手完成签到,获得积分10
59秒前
乐悠完成签到 ,获得积分10
59秒前
HHW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
huiluowork完成签到 ,获得积分10
1分钟前
撕裂心海肩膀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
未完成完成签到,获得积分10
1分钟前
香菜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
芒果布丁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
魔幻的妖丽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
basket完成签到 ,获得积分10
1分钟前
善良起眸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Nicole完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Garfield完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Winner完成签到,获得积分10
2分钟前
jason完成签到 ,获得积分10
2分钟前
001完成签到 ,获得积分10
2分钟前
欢呼的茗茗完成签到 ,获得积分10
2分钟前
微卫星不稳定完成签到 ,获得积分10
2分钟前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
青黛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
腰果虾仁完成签到 ,获得积分10
2分钟前
尼可刹米洛贝林完成签到,获得积分10
2分钟前
在阳光下完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Earth System Geophysics 1000
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
mTOR signalling in RPGR-associated Retinitis Pigmentosa 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Aspects of Babylonian celestial divination: the lunar eclipse tablets of Enūma Anu Enlil 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版 401
2024 Medicinal Chemistry Reviews 400
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 3204819
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2853875
关于积分的说明 8090715
捐赠科研通 2518387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1351703
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 641202
邀请新用户注册赠送积分活动 612260