Oxygen Vacancies Enhance Lithium‐Ion Storage Properties of TiO2 Hierarchical Spheres

氧气 材料科学 锂(药物) 锐钛矿 化学工程 阳极 X射线光电子能谱 微晶 纳米技术 化学 电极 催化作用 光催化 物理化学 医学 生物化学 有机化学 工程类 冶金 内分泌学
作者
Zhaoqian Li,Yuqi Peng,Xianxi Zhang,Yingke Ren,Wangchao Chen,Feng Xu,Ning Wang,Chaofeng Liu,Li’e Mo,Yanwei Ding,Linhua Hu,Denghui Ji,Guozhong Cao
出处
期刊:Batteries & supercaps [Wiley]
卷期号:4 (12): 1874-1880 被引量:14
标识
DOI:10.1002/batt.202100157
摘要

Abstract Titanium dioxide (TiO 2 ) is a promising electrode material for reversible lithium storage. However, the poor electronic conductivity, sluggish diffusivity, and intrinsic kinetics limit hinder its fast lithium storage capability. Here we present that the oxygen‐deficient TiO 2 hierarchical spheres can address the issues for high capacity, long‐term lithium‐ion battery anode. First‐principles calculations show that introducing oxygen vacancies to anatase TiO 2 can reduce the bandgap, thus improving the electronic conductivity and further the lithium storage properties of TiO 2 . By annealing TiO 2 /H 2 Ti 5 O 11 ⋅3H 2 O hierarchical spheres precursor in nitrogen, accompanying with the phase transfer process, the growth of TiO 2 crystallites is restricted due to the generation of residual carbon species, resulting in a well maintained hierarchical spherical structure. Rich oxygen vacancies are generated in the oxygen‐deficient environment and evidenced by EPR, XPS, and UV‐Vis spectra, which enable the TiO 2 hierarchical spheres reduced bandgap. The oxygen vacancies in the as‐obtained TiO 2 hierarchical spheres together with the high structural integrity of the hierarchical spheres gives rise to superior lithium storage properties including a high specific capacity of 282 mAh g −1 at 200 mA g −1 , and long‐term cycling stability with a capacity retention of 85.2 % at 4 A g −1 over 10000 cycles.
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
PeterLin应助俺爱SCI采纳,获得30
刚刚
LaTeXer应助知己采纳,获得50
3秒前
3秒前
adgcxvjj应助勤劳傲安采纳,获得10
3秒前
liuxl发布了新的文献求助10
8秒前
不想干活应助车宇采纳,获得10
9秒前
霜降完成签到,获得积分20
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
内向寒云完成签到,获得积分10
13秒前
自然醒完成签到 ,获得积分10
13秒前
山海之间完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
16秒前
dddkcjm完成签到,获得积分10
17秒前
和谐白云完成签到,获得积分10
17秒前
fat完成签到,获得积分10
17秒前
高贵的青柏完成签到 ,获得积分10
18秒前
寒冷丹雪完成签到,获得积分10
18秒前
chengying624发布了新的文献求助10
19秒前
感动莞完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
小闫完成签到,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
醪糟汤圆完成签到,获得积分10
24秒前
crazy发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
拼搏的晓绿完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
chengying624完成签到,获得积分10
27秒前
安静的棉花糖完成签到 ,获得积分10
27秒前
Loik完成签到,获得积分10
29秒前
喽喽发布了新的文献求助30
29秒前
Loik发布了新的文献求助10
31秒前
神勇若雁完成签到,获得积分10
32秒前
激动的访文完成签到 ,获得积分10
35秒前
淡淡的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
一生所爱完成签到,获得积分10
38秒前
cxy完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Building Quantum Computers 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 900
New Essays on Normative Realism 600
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing,3rd Edition 500
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 4218272
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3752144
关于积分的说明 11798582
捐赠科研通 3416806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1875171
邀请新用户注册赠送积分活动 928999
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 837896