journal article·2015-11-18

Direct Synthesis of Carbon-Doped TiO2–Bronze Nanowires as Anode Materials for High Performance Lithium-Ion Batteries

Subrahmanyam Goriparti, Ermanno Miele, Mirko Prato, Alice Scarpellini, Sergio Marras, Simone Monaco, Andrea Toma, Gabriele C. Messina, Alessandro Alabastri, Francesco De Angelis, Liberato Manna, Claudio Capiglia, Remo Proietti Zaccaria

Publisher page

Abstract

Carbon-doped TiO2-bronze nanowires were synthesized via a facile doping mechanism and were exploited as active material for Li-ion batteries. We demonstrate that both the wire geometry and the presence of carbon doping contribute to the high electrochemical performance of these materials. Direct carbon doping for example reduces the Li-ion diffusion length and improves the electrical conductivity of the wires, as demonstrated by cycling experiments, which evidenced remarkably higher capacities and superior rate capability over the undoped nanowires. The as-prepared carbon-doped nanowires, evaluated in lithium half-cells, exhibited lithium storage capacity of ∼306 mA h g(-1) (91% of the theoretical capacity) at the current rate of 0.1C as well as excellent discharge capacity of ∼160 mAh g(-1) even at the current rate of 10 C after 1000 charge/discharge cycles.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Supercapacitor Materials and Fabrication · Advanced Battery Materials and Technologies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Nanostructures, Istituto Italiano di Tecnologia, Via Morego-30, Genova-16163, Italy

Department of Physics, University of Genoa, Via Dodecaneso-33, Genova-16146, Italy

Department of Nanochemistry, Istituto Italiano di Tecnologia, Via Morego-30, Genova-16163, Italy

Funding

European Research Council

References (72)

Show source-provided references
1. 10.1002/anie.20070250510.1002/anie.200702505 ↗
2. 10.1002/aenm.20140222510.1002/aenm.201402225 ↗
3. 10.1016/j.jpowsour.2013.11.10310.1016/j.jpowsour.2013.11.103 ↗
4. 10.1002/adma.20050269610.1002/adma.200502696 ↗
5. 10.1039/c2ee03410g10.1039/c2ee03410g ↗
6. 10.1039/c0jm04205f10.1039/c0jm04205f ↗
7. 10.1021/nl503378a10.1021/nl503378a ↗
8. 10.1021/nn405534r10.1021/nn405534r ↗
9. 10.1021/acs.nanolett.5b0029110.1021/acs.nanolett.5b00291 ↗
10. 10.1016/j.jpowsour.2009.11.04810.1016/j.jpowsour.2009.11.048 ↗
11. 10.1021/nn303002u10.1021/nn303002u ↗
12. 10.1002/aenm.20120002810.1002/aenm.201200028 ↗
13. 10.1149/1.329197610.1149/1.3291976 ↗
14. 10.1002/adma.20040079510.1002/adma.200400795 ↗
15. 10.1002/aenm.20140082910.1002/aenm.201400829 ↗
16. 10.1021/nn304725m10.1021/nn304725m ↗
17. 10.1021/nl203434g10.1021/nl203434g ↗
18. 10.1021/am300722d10.1021/am300722d ↗
19. 10.1021/ar300176y10.1021/ar300176y ↗
20. 10.1002/anie.20035357110.1002/anie.200353571 ↗
21. 10.1002/aenm.20110049210.1002/aenm.201100492 ↗
22. 10.1021/cm051445v10.1021/cm051445v ↗
23. 10.1039/c0cc04634e10.1039/c0cc04634e ↗
24. 10.1021/cm048249t10.1021/cm048249t ↗
25. 10.1016/j.jpowsour.2014.09.17010.1016/j.jpowsour.2014.09.170 ↗
26. 10.1039/c0ee00699h10.1039/c0ee00699h ↗
27. 10.1021/cm200902r10.1021/cm200902r ↗
28. 10.1021/am500189h10.1021/am500189h ↗
29. 10.1021/cr400633s10.1021/cr400633s ↗
30. 10.1039/C4CS00180J10.1039/C4CS00180J ↗
31. 10.1016/j.jpowsour.2011.12.05110.1016/j.jpowsour.2011.12.051 ↗
32. 10.1021/ic060477x10.1021/ic060477x ↗
33. 10.1021/am404082h10.1021/am404082h ↗
34. 10.1016/j.jpowsour.2014.06.05610.1016/j.jpowsour.2014.06.056 ↗
35. 10.1039/C4CC07446G10.1039/C4CC07446G ↗
36. 10.1021/am404983310.1021/am4049833 ↗
37. 10.1016/j.jallcom.2014.03.06910.1016/j.jallcom.2014.03.069 ↗
38. 10.1016/j.jpowsour.2012.09.10410.1016/j.jpowsour.2012.09.104 ↗
39. 10.1016/j.jallcom.2014.02.01910.1016/j.jallcom.2014.02.019 ↗
40. 10.1039/C3TA14535B10.1039/C3TA14535B ↗
41. 10.1021/cm102097710.1021/cm1020977 ↗
42. 10.1021/am500604p10.1021/am500604p ↗
43. 10.1021/ic501067p10.1021/ic501067p ↗
44. 10.1016/j.jpowsour.2014.11.09810.1016/j.jpowsour.2014.11.098 ↗
45. 10.1039/c3cc40568k10.1039/c3cc40568k ↗
46. 10.1021/am302197y10.1021/am302197y ↗
47. 10.1039/C4TA02890B10.1039/C4TA02890B ↗
48. 10.1016/j.jpowsour.2014.12.03210.1016/j.jpowsour.2014.12.032 ↗
49. 10.1166/sam.2015.205310.1166/sam.2015.2053 ↗
50. 10.1039/C5NR02457A10.1039/C5NR02457A ↗
51. 10.1016/j.apcatb.2013.05.05210.1016/j.apcatb.2013.05.052 ↗
52. 10.1039/C4QI00027G10.1039/C4QI00027G ↗
53. 10.1021/acs.chemmater.5b0088510.1021/acs.chemmater.5b00885 ↗
54. 10.1016/j.apsusc.2012.09.04210.1016/j.apsusc.2012.09.042 ↗
55. 10.1021/am300349k10.1021/am300349k ↗
56. 10.1039/b800596f10.1039/b800596f ↗
57. 10.1039/C0JM02217A10.1039/C0JM02217A ↗
58. 10.1016/j.apcatb.2014.10.06310.1016/j.apcatb.2014.10.063 ↗
59. 10.1016/j.apcatb.2011.07.00510.1016/j.apcatb.2011.07.005 ↗
60. 10.1016/0368-2048(76)85004-910.1016/0368-2048(76)85004-9 ↗
61. 10.1021/jp068503010.1021/jp0685030 ↗
62. 10.1016/j.apcatb.2008.01.02610.1016/j.apcatb.2008.01.026 ↗
63. 10.1039/c3ta01366a10.1039/c3ta01366a ↗
64. 10.1023/B:JMSC.0000016198.73153.3110.1023/B:JMSC.0000016198.73153.31 ↗
65. 10.1016/j.jpowsour.2007.10.01410.1016/j.jpowsour.2007.10.014 ↗
66. 10.1016/j.jpowsour.2005.03.05710.1016/j.jpowsour.2005.03.057 ↗
67. 10.1016/j.electacta.2009.12.09510.1016/j.electacta.2009.12.095 ↗
68. 10.1016/j.jpowsour.2006.08.02010.1016/j.jpowsour.2006.08.020 ↗
69. 10.1021/jp048640210.1021/jp0486402 ↗
70. 10.1016/j.jpowsour.2014.05.12110.1016/j.jpowsour.2014.05.121 ↗
71. 10.1149/1.212966810.1149/1.2129668 ↗
72. 10.1016/j.jpowsour.2010.04.07210.1016/j.jpowsour.2010.04.072 ↗