Identification of dopant site and its effect on electrochemical activity in Mn-doped lithium titanate

材料科学 钛酸锂 掺杂剂 兴奋剂 锂(药物) 电化学 钛酸酯 冶金 锂离子电池 物理化学 光电子学 热力学 电极 陶瓷 电池(电) 化学 功率(物理) 内分泌学 物理 医学
作者
Harishchandra Singh,Mehmet Topsakal,Klaus Attenkofer,Tamar Wolf,Michal Leskes,Yandong Duan,Feng Wang,John Vinson,Deyu Lu,Anatoly I. Frenkel
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:2 (12) 被引量:24
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.2.125403
摘要

Doped metal oxide materials are commonly used for applications in energy storage and conversion, such as batteries and solid oxide fuel cells. The knowledge of the electronic properties of dopants and their local environment is essential for understanding the effects of doping on the electrochemical properties. Using a combination of X-ray absorption near-edge structure spectroscopy (XANES) experiment and theoretical modeling we demonstrate that in the dilute (1 at. %) Mn-doped lithium titanate (Li4/3Ti5/3O4, or LTO) the dopant Mn2+ ions reside on tetrahedral (8a) sites. First-principles Mn K-edge XANES calculations revealed the spectral signature of the tetrahedrally coordinated Mn as a sharp peak in the middle of the absorption edge rise, caused by the 1s → 4p transition, and it is important to include the effective electron-core hole Coulomb interaction in order to calculate the intenisty of this peak accurately. This dopant location explains the impedance of Li migration through the LTO lattice during the charge-discharge process, and, as a result - the observed remarkable 20% decrease in electrochemical rate performance of the 1% Mn-doped LTO compared to the pristine LTO.
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
bioxtt发布了新的文献求助10
刚刚
哈哈发布了新的文献求助10
1秒前
庾储完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
田博馨发布了新的文献求助10
1秒前
无限曲奇完成签到,获得积分10
1秒前
秋千完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
meo123mao发布了新的文献求助10
5秒前
阿侯完成签到,获得积分10
5秒前
LeoLI发布了新的文献求助20
5秒前
小小园完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
nzx完成签到,获得积分10
7秒前
希望天下0贩的0应助omega采纳,获得30
9秒前
领导范儿应助Hui采纳,获得10
9秒前
科目三应助安康采纳,获得10
9秒前
打打应助Tang采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
汉堡包应助邓木采纳,获得10
12秒前
12秒前
闪闪的水池完成签到,获得积分10
13秒前
DreamLly完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
嗡嗡完成签到,获得积分10
15秒前
JamesPei应助zyw采纳,获得10
16秒前
17秒前
apathy完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
zhangtingyang发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
hayek完成签到,获得积分10
19秒前
苗玉完成签到,获得积分10
19秒前
捕风完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
xixi完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
orixero应助简单酬海采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7288009
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907742
关于积分的说明 18852430
捐赠科研通 6956715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208753
关于科研通互助平台的介绍 2378647
邀请新用户注册赠送积分活动 2184571