High-rate electrochemical energy storage through Li+ intercalation pseudocapacitance

假电容 插层(化学) 电解质 材料科学 电化学 储能 氧化还原 超级电容器 化学工程 电极 纳米技术 无机化学 化学 物理化学 热力学 物理 工程类 功率(物理) 冶金
作者
Veronica Augustyn,Jérémy Come,Michael A. Lowe,Jong Woung Kim,Pierre‐Louis Taberna,Sarah H. Tolbert,Héctor D. Abruña,Patrice Simon,Bruce Dunn
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:12 (6): 518-522 被引量:4018
标识
DOI:10.1038/nmat3601
摘要

Pseudocapacitance is commonly associated with surface or near-surface reversible redox reactions. The kinetics of charge storage in T-Nb2O5 electrodes is now quantified and the mechanism of lithium intercalation pseudocapacitance should prove to be important in obtaining high-rate charge-storage devices. Pseudocapacitance is commonly associated with surface or near-surface reversible redox reactions, as observed with RuO2· xH2O in an acidic electrolyte. However, we recently demonstrated that a pseudocapacitive mechanism occurs when lithium ions are inserted into mesoporous and nanocrystal films of orthorhombic Nb2O5 (T-Nb2O5; refs 1, 2). Here, we quantify the kinetics of charge storage in T-Nb2O5: currents that vary inversely with time, charge-storage capacity that is mostly independent of rate, and redox peaks that exhibit small voltage offsets even at high rates. We also define the structural characteristics necessary for this process, termed intercalation pseudocapacitance, which are a crystalline network that offers two-dimensional transport pathways and little structural change on intercalation. The principal benefit realized from intercalation pseudocapacitance is that high levels of charge storage are achieved within short periods of time because there are no limitations from solid-state diffusion. Thick electrodes (up to 40 μm thick) prepared with T-Nb2O5 offer the promise of exploiting intercalation pseudocapacitance to obtain high-rate charge-storage devices.
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
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
小龙完成签到,获得积分10
刚刚
九尘完成签到 ,获得积分10
刚刚
duomiaicha发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助tong童采纳,获得10
2秒前
青衣北风完成签到,获得积分10
3秒前
神经娃完成签到,获得积分10
3秒前
毛八帝丶完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
天天快乐应助小杨采纳,获得10
4秒前
4秒前
加加加oo完成签到,获得积分10
5秒前
li发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Ava应助Leohp采纳,获得10
8秒前
qingzhiwu完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
10秒前
10秒前
深夜诗人发布了新的文献求助10
10秒前
xs完成签到,获得积分10
10秒前
锦李发布了新的文献求助20
11秒前
不甜完成签到 ,获得积分10
11秒前
发文章完成签到,获得积分10
11秒前
super chan完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
罗大大完成签到 ,获得积分10
12秒前
Janusfaces完成签到,获得积分10
12秒前
木歌应助倾落采纳,获得10
12秒前
读书的女人最美丽完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高高的冷之完成签到,获得积分10
14秒前
个性的紫菜应助虞无声采纳,获得10
14秒前
贝肯尼完成签到 ,获得积分10
15秒前
研友_VZG7GZ应助深夜诗人采纳,获得10
15秒前
独特的酸奶完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
Gakay完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
CNU_Voxel发布了新的文献求助20
18秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2401842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2101283
关于积分的说明 5298710
捐赠科研通 1828869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911607
版权声明 560339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487302