Crystallographic Insight of Reduced Lattice Volume Expansion in Mesoporous Cu2+‐Doped TiNb2O7 Microspheres during Li+ Insertion

材料科学 介孔材料 电化学 兴奋剂 阳极 掺杂剂 晶体结构 结晶学 离子 晶格常数 电极 化学工程 纳米技术 分析化学(期刊) 物理化学 衍射 光电子学 催化作用 化学 生物化学 色谱法 工程类 物理 量子力学 光学
作者
Cheng‐Fu Yang,Dongwei Ma,Jing Yang,Maykel Manawan,Ting Zhao,Yuanyuan Feng,Jiahui Li,Zhongzhu Liu,Yong‐Wei Zhang,R. B. Von Dreele,Brian H. Toby,Carlos Ponce de León,Jia Hong Pan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (15) 被引量:30
标识
DOI:10.1002/adfm.202212854
摘要

Abstract TiNb 2 O 7 represents a promising anode material for lithium‐ion batteries (LIBs), but its practical applications are currently hampered by the non‐negligible volumetric expansion and contraction during the charge/discharge process and the sluggish ion/electron kinetics. A combination technique is reported by systematically optimizing the porous and spherical morphology, crystal structure, and surface decoration of mesoporous Cu 2+ ‐doped TiNb 2 O 7 microspheres to enhance the electrochemical Li + storage performance and stability simultaneously. The Cu 2+ dopants preferentially replace Ti 4+ in crystal lattices, which decreases the Li + diffusion barrier and increases the electronic conductivity, as confirmed by density functional theory (DFT) calculation and demonstrated by diverse electrochemical characterizations. The successful Cu 2+ doping significantly reduces the lattice expansion coefficient from 7.26% to 4.61% after Li + insertion along the b ‐axis of TiNb 2 O 7 , as visualized from in situ and ex situ XRD analysis. The optimal 5% Cu 2+ ‐doped TiNb 2 O 7 with surface coating of N‐doped carbon exhibits significantly enhanced specific capacity and rate and cyclic performances in both half‐ and full‐cell configurations, demonstrating an excellent electrochemical behavior for fast‐charging LIB 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
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
刚刚
节步青发布了新的文献求助10
2秒前
小邢发布了新的文献求助10
2秒前
桐桐应助端庄煎饼采纳,获得10
3秒前
里大炮发布了新的文献求助10
4秒前
wozai发布了新的文献求助10
4秒前
社会主义接班人完成签到,获得积分10
4秒前
高贵梦秋发布了新的文献求助10
5秒前
搜集达人应助1111采纳,获得10
6秒前
研友_VZG7GZ应助llzuo采纳,获得10
6秒前
7秒前
HH完成签到,获得积分10
7秒前
华仔应助wozai采纳,获得10
8秒前
WL完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
小铭发布了新的文献求助10
11秒前
ahh完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
WL发布了新的文献求助20
12秒前
XiHuanChi完成签到,获得积分10
13秒前
cz完成签到,获得积分10
13秒前
Orange应助舒心小海豚采纳,获得10
13秒前
李爱国应助斯文明杰采纳,获得10
13秒前
温婉的曼冬完成签到,获得积分10
13秒前
Eternity2025发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
yu发布了新的文献求助10
16秒前
3636完成签到,获得积分10
16秒前
木木发布了新的文献求助10
17秒前
明亮的没完成签到,获得积分10
18秒前
13456发布了新的文献求助10
19秒前
小二郎应助节步青采纳,获得10
19秒前
Ronnie0925发布了新的文献求助10
20秒前
情怀应助激情的不弱采纳,获得10
20秒前
20秒前
21秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5215597
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4390701
关于积分的说明 13670504
捐赠科研通 4252590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2333220
邀请新用户注册赠送积分活动 1330838
关于科研通互助平台的介绍 1284652