清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Titanium Niobium Oxide: From Discovery to Application in Fast-Charging Lithium-Ion Batteries

阳极 材料科学 锂(药物) 电池(电) 电气化 储能 工程物理 纳米技术 工艺工程 电气工程 功率(物理) 电极 化学 物理 医学 工程类 内分泌学 物理化学 量子力学
作者
Kent J. Griffith,Yasuhiro Harada,Shun Egusa,Rogério M. Ribas,Robson S. Monteiro,R. B. Von Dreele,Anthony K. Cheetham,R. J. Cava,Clare P. Grey,John B. Goodenough
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:33 (1): 4-18 被引量:165
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.0c02955
摘要

Lithium-ion batteries are essential for portable technology and are now poised to disrupt a century of combustion-based transportation. The electrification revolution could eliminate our reliance on fossil fuels and enable a clean energy future; advanced batteries would facilitate this transition. However, owing to the demanding performance, cost, and safety requirements, it is challenging to translate new materials from laboratory prototypes to industrial-scale products. This Perspective describes that journey for a new lithium-ion battery anode material, TiNb<sub>2</sub>O<sub>7</sub> (TNO). TNO is intended as an alternative to graphite or Li<sub>4</sub>Ti<sub>5</sub>O<sub>12</sub> with better rate and safety characteristics than the former and higher energy density than the latter. The high capacity of TNO stems from the multielectron redox of Nb<sup>5+</sup> to Nb<sup>3+</sup>, its operating voltage window well above the Li<sup>+</sup>/Li reduction potential prevents lithium dendrite formation, and its open crystal structure leads to high-power performance. Nevertheless, the creation of a practical TNO anode was nonlinear and nontrivial. Its history is built on 30 years of fundamental science that preceded its application as a battery anode, and its battery development included a nearly 30-year gap. The insights and lessons contained in this Perspective, many of them acquired firsthand, serve two purposes: (i) to unite the disparate studies of TiNb<sub>2</sub>O<sub>7</sub> into a coherent modern understanding relevant to its application as a battery material and (ii) to highlight briefly some of the challenges faced when scaling up a new material that affect TiNb<sub>2</sub>O<sub>7</sub> as well as new electrode candidates more generally.
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
orixero应助metro采纳,获得10
17秒前
思源应助wxxsx采纳,获得10
27秒前
30秒前
35秒前
metro发布了新的文献求助10
35秒前
wxxsx发布了新的文献求助10
40秒前
1分钟前
隐形曼青应助metro采纳,获得10
1分钟前
hao发布了新的文献求助10
1分钟前
李健的小迷弟应助weske采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
sunialnd应助dawnfrf采纳,获得60
2分钟前
万能图书馆应助hao采纳,获得10
2分钟前
weske发布了新的文献求助10
2分钟前
metro发布了新的文献求助10
2分钟前
metro完成签到,获得积分10
2分钟前
桦奕兮完成签到 ,获得积分10
2分钟前
思源应助wxxsx采纳,获得10
2分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大喜喜发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
wxxsx发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
所所应助wxxsx采纳,获得10
3分钟前
hao发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
曾经白亦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
爆米花应助hao采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
wxxsx发布了新的文献求助10
3分钟前
求学发布了新的文献求助10
3分钟前
李健的小迷弟应助aaa采纳,获得10
4分钟前
领导范儿应助求学采纳,获得10
4分钟前
morena应助wxxsx采纳,获得10
4分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
袁青寒完成签到,获得积分10
5分钟前
笑傲完成签到,获得积分10
6分钟前
满意的伊完成签到,获得积分10
6分钟前
ruan发布了新的文献求助10
6分钟前
高分求助中
(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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603399
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688392
关于积分的说明 14853560
捐赠科研通 4690696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540679
邀请新用户注册赠送积分活动 1507012
关于科研通互助平台的介绍 1471640