The Role of Self‐Organized TiO2 Nanotube Thickness on the Electrochemical Performance of Anodes for Li‐Ion Microbatteriess

2024

Полный текст Открытый доступ: Green Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1002/ente.202400528
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Self‐organized TiO2 nanotube (TNT) layers with different thicknesses are prepared by anodization of Ti foils and then characterized by X‐ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), and electrochemical techniques to be used as potential anodes for Li‐ion microbatteries. Electrochemical behaviors between 1 and 190 μm thick electrodes, which are the thickest ever studied layers as electrode, have been evaluated by cyclic voltammetry (CV) and chronopotentiometry at various kinetics. The highest areal capacity is obtained for TNT layers of 190 μm providing an initial discharge capacity of ≈5.3 mAh cm−2 at C/10. At faster kinetics, the ≈80 μm thick TNT layer reveals the best electrochemical behavior by offering 256 μAh cm−2 at 5 C and a good stability for 200 cycles at C/5. The influence of the increasing thickness on the electrochemical performance at fast rates can be attributed to the uncomplete reaction of TNT layers with Li ions and the enhancement of the formation of a solid electrolyte interphase. It is also shown that a very thick electrode is not able to sustain long and very fast cycles due to the mechanical deformations occurring during the successive insertion/extraction of Li ions.