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Titel: Vanadium (III) Oxide/Carbon Core/Shell Hybrids as an Anode for Lithium-Ion Batteries
VerfasserIn: Budak, Öznil
Srimuk, Pattarachai
Tolosa, Aura
Fleischmann, Simon
Lee, Juhan
Hieke, Stefan W.
Frank, Anna
Scheu, Christina
Presser, Volker
Sprache: Englisch
Titel: Batteries & supercaps
Bandnummer: 2
Heft: 1
Startseite: 74
Endseite: 82
Verlag/Plattform: Wiley
Erscheinungsjahr: 2019
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: We present a facile two‐step synthesis of vanadium (III) oxide/carbon core/shell hybrid material for application as lithium‐ion battery electrode. The first step is a thermal treatment of a mixture of vanadium carbide (VC) and NiCl2 ⋅ 6H2O at 700 °C in an inert gas atmosphere. Elemental nickel obtained from decomposing NiCl2 ⋅ 6H2O served as a catalyst to trigger the local formation of graphitic carbon. In a second step, residual nickel was removed by washing the material in aqueous HCl. By replacing NiCl2 ⋅ 6H2O with anhydrous NiCl2, we obtained a hybrid material of vanadium carbide‐derived carbon and a vanadium carbide core. Material characterization revealed a needle‐like morphology of the rhombohedral V2O3 along with two carbon species with a different degree of graphitic ordering. We varied the NiCl2 ⋅ 6H2O‐to‐VC ratio, and the optimized material yielded a capacity of 110 mAh ⋅ g−1 at 2.5 A ⋅ g−1 which increased to 225 mAh ⋅ g−1 at 0.1 A ⋅ g−1 after 500 cycles in the potential range of 0.01‐3.00 V vs. Li/Li+. This enhanced performance is in stark contrast to the loss of lithium uptake capacity when using commercially available V2O3 mixed with carbon black, where 93 % of the initial capacity was lost after 50 cycles.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1002/batt.201800115
URL der Erstveröffentlichung: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/batt.201800115
Link zu diesem Datensatz: hdl:20.500.11880/27801
http://dx.doi.org/10.22028/D291-28898
ISSN: 2566-6223
Datum des Eintrags: 17-Sep-2019
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Volker Presser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

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