Synergistic Effects of Entropy Tuning in Niobium‐Based Oxide Anode for Fast‐Charging Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阳极 氧化铌 离子 锂(药物) 氧化物 纳米技术 无机化学 化学工程 物理化学 冶金 电极 有机化学 化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Yoojin Ahn,Xueyu Hu,Yong Ding,Chanho Kim,Yi‐Chen Wu,Tae‐Woo Kim,Meilin Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202509533
摘要

Abstract The development of fast‐charging lithium‐ion batteries requires electrode materials with both high‐rate capability and excellent durability. Here an entropy‐tuned niobium‐based oxide (ETNO) anode is introduced, strategically engineered through multi‐cation doping by incorporating Nb 5+ , Ti 4+ , W 6+ , Fe 3+ , and Ca 2+ into the Wadsley‐Roth shear structure of niobium oxide. ETNO demonstrates high‐rate capability, delivering 171 mAh g −1 at 20.0 A g −1 , and retains 79% of its initial capacity after 9,000 cycles under extreme fast‐charging conditions. X‐ray diffraction (XRD) and operando Raman spectroscopy reveal that the entropy tuning enables a gradual structural transformation during (de)lithiation, facilitating stable phase evolution and minimizing strain. Computational analysis confirms that entropy tuning enhances Li‐ion diffusion, reduces bandgap energy, and mitigates volume expansion, collectively improving electrochemical performance. Full cell testing with a LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 (NMC811) cathode validates the practical viability of ETNO, demonstrating superior cycling stability and high capacity retention. This study establishes entropy tuning as a powerful design strategy for next‐generation high‐power lithium‐ion battery anodes, offering exceptional fast‐charging capability and durability.
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
181s完成签到,获得积分10
1秒前
杨茜然完成签到 ,获得积分10
5秒前
乔杰完成签到 ,获得积分10
5秒前
我思故我在完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
7秒前
田田完成签到 ,获得积分10
8秒前
巴山夜雨发布了新的文献求助10
12秒前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
13秒前
文龙完成签到 ,获得积分10
15秒前
慧慧完成签到 ,获得积分10
20秒前
Sofia完成签到,获得积分10
22秒前
dreamdraver完成签到,获得积分10
26秒前
TEE完成签到,获得积分10
27秒前
烂漫破茧完成签到,获得积分10
35秒前
洁净百川完成签到 ,获得积分10
36秒前
41秒前
笑点低的项链完成签到 ,获得积分10
42秒前
Ricardo完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
TEE给TEE的求助进行了留言
45秒前
Amorphous完成签到,获得积分10
45秒前
如意枫叶发布了新的文献求助10
48秒前
xdy完成签到 ,获得积分10
49秒前
kelien1205完成签到 ,获得积分10
51秒前
真实的乌龟完成签到 ,获得积分10
52秒前
十七发布了新的文献求助10
53秒前
娟儿完成签到 ,获得积分10
56秒前
十七完成签到,获得积分10
1分钟前
科科通通完成签到,获得积分10
1分钟前
玩命的寄翠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
doclarrin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI5应助十七采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
爱科研的小虞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
曾经小伙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
排骨大王完成签到,获得积分10
1分钟前
杏林靴子完成签到,获得积分10
1分钟前
yang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Revision of the Australian Thynnidae and Tiphiidae (Hymenoptera) 500
Instant Bonding Epoxy Technology 500
Pipeline Integrity Management Under Geohazard Conditions (PIMG) 500
Methodology for the Human Sciences 500
DEALKOXYLATION OF β-CYANOPROPIONALDEYHDE DIMETHYL ACETAL 400
Assessment of adverse effects of Alzheimer's disease medications: Analysis of notifications to Regional Pharmacovigilance Centers in Northwest France 400
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4361031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3862221
关于积分的说明 12044807
捐赠科研通 3504332
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1923229
邀请新用户注册赠送积分活动 965459
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 864883