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doi:10.22028/D291-41892
Titel: | High-Performance Lithium-Ion Batteries with High Stability Derived from Titanium-Oxide- and Sulfur-Loaded Carbon Spherogels |
VerfasserIn: | Bornamehr, Behnoosh Arnold, Stefanie Dun, Chaochao Urban, Jeffrey J. Zickler, Gregor A. Elsaesser, Michael S. Presser, Volker |
Sprache: | Englisch |
Titel: | ACS Applied Materials & Interfaces |
Bandnummer: | 16 |
Heft: | 5 |
Seiten: | 5881-5895 |
Verlag/Plattform: | American Chemical Society |
Erscheinungsjahr: | 2024 |
Freie Schlagwörter: | sulfur loading hybrid carbon spherogels carbon encapsulation lithium-ion batteries anode materials electrode design |
DDC-Sachgruppe: | 500 Naturwissenschaften |
Dokumenttyp: | Journalartikel / Zeitschriftenartikel |
Abstract: | This study presents a novel approach to developing high-performance lithium-ion battery electrodes by loading titaniacarbon hybrid spherogels with sulfur. The resulting hybrid materials combine high charge storage capacity, electrical conductivity, and core-shell morphology, enabling the development of next-generation battery electrodes. We obtained homogeneous carbon spheres caging crystalline titania particles and sulfur using a template-assisted sol-gel route and carefully treated the titania-loaded carbon spherogels with hydrogen sulfide. The carbon shells maintain their microporous hollow sphere morphology, allowing for efficient sulfur deposition while protecting the titania crystals. By adjusting the sulfur impregnation of the carbon sphere and varying the titania loading, we achieved excellent lithium storage properties by successfully cycling encapsulated sulfur in the sphere while benefiting from the lithiation of titania particles. Without adding a conductive component, the optimized material provided after 150 cycles at a specific current of 250 mA g−1 a specific capacity of 825 mAh g−1 with a Coulombic efficiency of 98%. |
DOI der Erstveröffentlichung: | 10.1021/acsami.3c16851 |
URL der Erstveröffentlichung: | https://doi.org/10.1021/acsami.3c16851 |
Link zu diesem Datensatz: | urn:nbn:de:bsz:291--ds-418922 hdl:20.500.11880/37477 http://dx.doi.org/10.22028/D291-41892 |
ISSN: | 1944-8252 1944-8244 |
Datum des Eintrags: | 15-Apr-2024 |
Bezeichnung des in Beziehung stehenden Objekts: | Supporting Information |
In Beziehung stehendes Objekt: | https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c16851?goto=supporting-info |
Fakultät: | NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät |
Fachrichtung: | NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik |
Professur: | NT - Prof. Dr. Volker Presser |
Sammlung: | SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes |
Dateien zu diesem Datensatz:
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bornamehr-et-al-2024-high-performance-lithium-ion-batteries-with-high-stability-derived-from-titanium-oxide-and-sulfur.pdf | 8,38 MB | Adobe PDF | Öffnen/Anzeigen |
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