Cation-ordering in low-temperature niobium-rich NbWO bronzes: New anodes for high rate Li-ion batteries

阳极 材料科学 离子 冶金 无机化学 化学 物理化学 电极 有机化学
作者
Clare P. Grey,Supreeth Nagendran,Amoghavarsha Mahadevegowda,Sundeep Vema,Mohsen Danaie,Weixin Song,Bo Wen,Caterina Ducati
出处
期刊:Research Square - Research Square
标识
DOI:10.21203/rs.3.rs-3693278/v1
摘要

Abstract Niobium tungsten oxide phases, as anodes for lithium-ion batteries, have gained considerable attention due to their high volumetric charge storage densities at high rates. Here we report the microwave-assisted solution-based synthesis and characterization of two new niobium tungsten bronze structures, NbWO 5.5 and β−Nb 2 WO 8 , which adopt a simple tetragonal tungsten bronze (TTB) structure and a TTB with √2×√2 superstructure, respectively. These novel TTB structures were synthesized at temperatures below 900°C for Nb:W ratios of 1–3, the latter composition (Nb 3 WO 10.5 ) resulting in a √2×√2 TTB closely related to β−Nb 2 WO 8 . Nb:W ≥ 4 compositions result in two-phase behaviour forming Nb 2 O 5 and Nb 3 WO 10.5 , while W-rich bronzes (Nb/W < 1) exhibiting local domains of WO 3 within the NbWO 5.5 lattice. Through comprehensive analysis using X-ray and neutron diffraction and scanning transmission electron microscopy - energy dispersive spectroscopy (STEM-EDS) we observed cation ordering in the Nb-rich bronzes at both short and long length scales. The microwave synthesis method results in NbWO microspheres with a unique, microporous structure, where primary particles are interconnected by amorphous NbWO bridges. Notably, these NbWO bronzes, with the highest Nb content and thus specific energy density of all known NbWO bronzes, exhibited high-rate capabilities and long cycle lives, positioning them as promising candidates for energy storage applications. Our findings underscore the potential of the microwave-assisted solution method for synthesizing complex oxide materials, with significant implications for the development of advanced functional materials across diverse applications.
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
小巧凝丹完成签到,获得积分10
1秒前
顾矜应助停云采纳,获得10
1秒前
抹茶夏天完成签到,获得积分10
1秒前
六初完成签到 ,获得积分10
1秒前
舒心渊思完成签到,获得积分10
2秒前
素律完成签到,获得积分10
2秒前
研友_LJGOan完成签到,获得积分10
2秒前
慕青应助李伟峰采纳,获得10
3秒前
Miya完成签到 ,获得积分10
3秒前
冰冰完成签到,获得积分20
3秒前
HHHH发布了新的文献求助10
3秒前
思想的小鱼完成签到,获得积分10
3秒前
泡泡糖发布了新的文献求助20
4秒前
百合子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
上官若男应助卿卿采纳,获得10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
小晖晖完成签到,获得积分10
6秒前
生物科研小白完成签到 ,获得积分10
7秒前
ihonest完成签到,获得积分10
7秒前
鹿友绿完成签到,获得积分10
7秒前
plrwe发布了新的文献求助10
8秒前
wulixin完成签到,获得积分10
9秒前
阿媛呐完成签到,获得积分10
9秒前
明亮白筠完成签到,获得积分10
9秒前
淡然棒棒糖完成签到,获得积分10
9秒前
wyx完成签到,获得积分10
9秒前
Echo发布了新的文献求助10
9秒前
ztll完成签到,获得积分10
10秒前
li完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
小飞侠完成签到,获得积分10
11秒前
陈陈完成签到,获得积分10
11秒前
杜杨帆完成签到,获得积分10
11秒前
研友_VZG7GZ应助淡然篮球采纳,获得10
11秒前
正直书本关注了科研通微信公众号
11秒前
认真夜云完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特应助妙妙采纳,获得10
13秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
ALUMINUM STANDARDS AND DATA 500
Walter Gilbert: Selected Works 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3666902
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3225730
关于积分的说明 9765171
捐赠科研通 2935586
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1607790
邀请新用户注册赠送积分活动 759374
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 735302