Cov khoom siv titaniumtau kawm nyob rau hauv lub tshav pob ntawm rechargeable lithium-ion roj teeb vim lawv cov qauv ruaj khov, kev ua tau zoo ntawm lub voj voog zoo, cov khoom siv pob zeb ntau, tus nqi qis, thiab tsis muaj tshuaj lom. Txij li thaum cov txheej txheem ua haujlwm ntawm cov roj teeb sodium-ion thiab lithium-ion roj teeb zoo ib yam, cov ntaub ntawv titanium kuj tau siv dav hauv kev tshawb fawb ntawm sodium-ion roj teeb electrode cov ntaub ntawv. Tsis tas li ntawd, titanium-based cov ntaub ntawv muaj tus nqi qis thiab tso tawm hluav taws xob hauv cov roj teeb sodium-ion, uas tau nyiam ntau yam hauv lawv daim ntawv thov kev tshawb fawb hauv qhov tsis zoo electrode teb. Tam sim no, cov kev tshawb fawb hotspots nyob rau hauv titanium-raws li cov ntaub ntawv yog mas concentrated rau cov ntaub ntawv xws li titanium dioxide, lithium titanate, sodium titanate thiab sodium titanium phosphate. Nyob rau hauv xyoo tas los no, cov haujlwm tseem ceeb ntawm cov kws tshawb fawb feem ntau yog los tshawb txog oxidation / txo mechanism thiab optimization ntawm electrochemical kev ua tau zoo ntawm titanium-raws li tsis zoo electrode cov ntaub ntawv. Tshooj lus no feem ntau qhia txog cov khoom siv yooj yim thiab cov qauv siv lead ua ntawm ntau cov ntaub ntawv titanium-raws li tsis zoo electrode, thiab piav qhia txog kev hloov kho kev tshawb fawb, electrochemical kev ua tau zoo thiab sodium cia mechanism ntawm cov ntaub ntawv.
Ti02 tsis zoo electrode khoom
Titanium dioxide tau nyiam ntau yam xim raws li cov khoom siv tsis zoo electrode rau cov roj teeb lithium-ion vim nws qhov zoo xws li cov qauv ruaj khov, tsis muaj tshuaj lom, tsis tshua muaj nqi thiab cov khoom siv ntau. Ti02 yog tsim los ntawm Ti06 octahedron thiab Ti4+. Lub polymorph ntawm Ti02 muaj feem xyuam rau kev sib txuas hom ntawm Ti06 octahedron. Cov kev tshawb fawb tam sim no feem ntau suav nrog anatase, rutile, bronze thiab brookite hom, siv lead ua qauv. Rutile Ti02 yog tetragonal siv lead ua. Ti atom nyob rau hauv nruab nrab ntawm lub lattice, thiab rau lub oxygen atoms nyob rau ntawm lub ces kaum ntawm lub octahedron. Txhua lub octahedron txuas nrog rau ib ncig ntawm kaum octahedrons, yim ntawm cov ces kaum thiab ob feem sib koom. Txhua ob Ti02 molecules tsim ib chav tsev cell. Tus qauv ntawm anatase Ti02 kuj yog ib qho tetragonal siv lead ua, nyob rau hauv uas txhua octahedron yog txuas nrog rau ib ncig ntawm yim octahedrons, plaub ntawm cov npoo thiab plaub sib koom fab. Plaub Ti02s tsim ib lub cell. Brookite TiO2 belongs rau orthorhombic system. Rau TiO2 tsim ib lub cell, thiab cov qauv tsis ruaj khov. Yog li ntawd, brookite TiO2 kuj tsis tshua muaj nyob rau hauv cov xwm. Ntawm cov theem siv lead ua no, rutile theem yog qhov ruaj khov tshaj plaws. Anatase thiab brookite TiO2 tuaj yeem hloov pauv mus rau theem rutile los ntawm cov tshuaj tiv thaiv exothermic irreversible tom qab high-kub cua sov. Txawm hais tias lub vojvoog ntawm Na + loj dua li ntawm Li +, txij li qhov cuam tshuam ntawm Na embedded hauv anatase lattice yuav luag zoo ib yam li Li, feem ntau ntawm cov kev tshawb fawb tau nyob rau hauv anatase TiO2. Ntxiv mus, ntawm ntau hom siv lead ua ntawm TiO2, ntuj anatase TiO2 yog ib qho ntawm cov qauv tseem ceeb tshaj plaws rau Li embedding.
Txawm hais tias TiO2 muaj ntau yam zoo xws li tus nqi qis thiab cov qauv ruaj khov, nws tseem muaj ntau yam tsis zoo thaum siv cov roj teeb tsis zoo ntawm sodium-ion roj teeb. Piv txwv li, txij li Ti4+ tsis muaj d electrons hauv TiO2, tag nrho cov TiO2 siv lead ua cov ntaub ntawv yog hluav taws xob insulators, uas zoo heev txwv cov electrochemical kev ua tau zoo ntawm TiO2 nyob rau hauv sodium-ion roj teeb. Nyob rau tib lub sijhawm, vim qee qhov tsis xws ntawm TiO2 nws tus kheej, ua ke nrog lub vojvoog loj ntawm Na + thiab tus nqi xa mus qeeb, nws cov khoom siv sodium cia kuj tsis zoo tagnrho. Yog li ntawd, ntau cov kev tshawb fawb tam sim no ntawm TiO2 tsom rau kev txhim kho cov hluav taws xob conductivity thiab ionic conductivity ntawm TiO2 los ntawm cov khoom siv nano-sizing, kev hloov pauv hloov, ion doping, ntau hom C sib xyaw thiab morphology thiab cov qauv kev txhim kho.
Amorphous TiO2 yog siv los ua cov khoom siv hluav taws xob tsis zoo hauv cov roj teeb sodium-ion. Amorphous TiO2 nanotubes yog cog ncaj qha rau ntawm titanium ntawv ci, thiab cov khoom tau txais yog siv los ua qhov tsis zoo electrode ntawm sodium-ion roj teeb. Lub peev xwm thim rov qab tuaj yeem ncav cuag 150 mAh·g-1, thiab lub roj teeb muaj kev ua haujlwm zoo heev.
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Nicole
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