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Built defects of homogeneous junction to enhance the lithium storage capacity of niobium pentoxide materials

Journal of Energy Chemistry 2024年第5期92卷 730-737页

作者： Huibin Ding Yang Luo Zihan Song Cong Chen Kai Feng Xiaofei Yang Hongzhang Zhang Xianfeng Li Division of Energy Storage National Laboratory for Clean EnergyDalian Institute of Chemical PhysicsChinese Academy of SciencesDalian 116023LiaoningChina University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China College of Chemistry&Engineering Yantai UniversityYantai 264005ShandongChina

Niobium pentoxide(Nb_(2)O_(5))is deemed one of the promising anode materials for lithium-ion batteries(LIBs)for its outstanding intrinsic fast Li-(de)intercalation kinetics.The specific capacity,however,is still limited,because the(de)intercalation of excessive Li-ions brings the undesired stress to damage Nb_(2)O_(5) crystals.To increase the capacity of Nb_(2)O_(5) and alleviate the lattice distortion caused by stress,numerous homogeneous H-and M-phases junction interfaces were proposed to produce coercive stress within theNb_(2)O_(5)crystals.Such interfaces bring about rich oxygen vacancies with structural shrinkage tendency,which pre-generate coercive stress to resist the expansion stress caused by excessive Li-ions intercalation.Therefore,the synthesized Nb_(2)O_(5) achieves the highest lithium storage capacity of 315 mA h g−1 to date,and exhibits high-rate performance(118 mA h g^(-1) at 20 C)as well as excellent cycling stability(138 mA h g^(-1) at 10 C after 600 cycles).

关键词： niobiumpent oxide Homojunction polycrystalline Defects Oxygen vacancy

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