The Nb–Ti–W–O system as safe high-power anodes for Li-ion batteries

文献情報

出版日 2023-12-20
DOI 10.1039/D3TA06224D
インパクトファクター 12.732
著者

J. Michael Sieffert, Christopher J. Lang, Stephanie Bazylevych, Shipeng Jia, Eric McCalla


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要旨

New materials are currently needed to serve as anodes in Li-ion batteries for applications that require extreme safety, long lifetimes, high power and improved energy density. High-power anodes based on niobium oxides are currently under investigation with Nb–Ti–O and Nb–W–O pseudobinaries having received much attention. To date, no material in the Nb–Ti–W–O system has been explored. Herein, 137 compositions are synthesized with numerous single-phase materials having been successfully made within the ternary. Many of these single-phase compositions demonstrate high performances, with the materials containing all of Ti, Nb and W outperforming the binary compositions. The highest room temperature discharge capacity of 315 mA h g−1, and capacity retentions of 97% after several weeks of cycling represent a significant advancement over the performance previously seen in the binary mixtures. Importantly, performances at 37 °C are outstanding with retentions as high as 98.9%, showing high promise for implantable devices given their good performance at body temperatures.

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掲載誌

Journal of Materials Chemistry A

Journal of Materials Chemistry A
CiteScore: 19.5
自己引用率: 4.7%
年間論文数: 2211

Journal of Materials Chemistry A, B & C cover high quality studies across all fields of materials chemistry. The journals focus on those theoretical or experimental studies that report new understanding, applications, properties and synthesis of materials. The journals have a strong history of publishing quality reports of interest to interdisciplinary communities and providing an efficient and rigorous service through peer review and publication. The journals are led by an international team of Editors-in-Chief and Associate Editors who are all active researchers in their fields. Journal of Materials Chemistry A, B & C are separated by the intended application of the material studied. Broadly, applications in energy and sustainability are of interest to Journal of Materials Chemistry A, applications in biology and medicine are of interest to Journal of Materials Chemistry B, and applications in optical, magnetic and electronic devices are of interest to Journal of Materials Chemistry C. More than one Journal of Materials Chemistry journal may be suitable for certain fields and researchers are encouraged to submit their paper to the journal that they feel best fits for their particular article. Example topic areas within the scope of Journal of Materials Chemistry A are listed below. This list is neither exhaustive nor exclusive. Artificial photosynthesis Batteries Carbon dioxide conversion Catalysis Fuel cells Gas capture/separation/storage Green/sustainable materials Hydrogen generation Hydrogen storage Photocatalysis Photovoltaics Self-cleaning materials Self-healing materials Sensors Supercapacitors Thermoelectrics Water splitting Water treatment

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