Pressure in charge. Neglected parameter in hydrothermal synthesis turns out to be crucial for electrochemical properties of ammonium vanadates
Abstrakt
Ammonium vanadates are of great interest as they exhibit unusual electrical and sensory properties.(NH4)2V6O16and (NH4)2V10O25$8H2O with various morphology were obtained in the hydrothermalsynthesis under controlled temperature and pressure. It was shown, that the pure (NH4)2V10O25$8H2Owas obtained under 50 bar of initial pressure, whereas lower pressure lead to the mixture of twocompounds. The influence of the pressure was studied for thefirst time, and the results demonstrated itsutmost importance. Moreover, the electrochemical performance of synthesized (NH4)2V10O25$8H2Owasstudied, revealing its excellent behavior as cathode material for Li-ion batteries. To the best of our knowledge, there is no information available on using this structure in such application.
Cytowania
-
6
CrossRef
-
0
Web of Science
-
6
Scopus
Autorzy (4)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuły w czasopismach
- Opublikowano w:
-
ELECTROCHIMICA ACTA
nr 339,
ISSN: 0013-4686 - Język:
- angielski
- Rok wydania:
- 2020
- Opis bibliograficzny:
- Prześniak-Welenc M., Nadolska M., Nowak A., Sadowska K.: Pressure in charge. Neglected parameter in hydrothermal synthesis turns out to be crucial for electrochemical properties of ammonium vanadates// ELECTROCHIMICA ACTA -Vol. 339, (2020), s.13591-
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.electacta.2020.135919
- Bibliografia: test
-
- G.S. Zakharova, I. V. Baklanova, A.Y. Suntsov, Y. Liu, Q. Zhu, W. Chen, NH 4 V 3 O 7 : Synthesis, morphology, and optical properties, Russ. J. Inorg. Chem. 61 (2016) 1584-1590. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1134/S0036023616120214. otwiera się w nowej karcie
- G.Q. Zhang, S.T. Zhang, Charge-discharge mechanisms of ammonium vanadium bronze NH 4 V 4 O 10 nanobelts as cathode for lithium-ion battery, Asia-Pacific Power Energy Eng. Conf. otwiera się w nowej karcie
- APPEEC. 5 (2009) 2-5. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2009.4918215. otwiera się w nowej karcie
- H. Wang, K. Huang, S. Liu, C. Huang, W. Wang, Y. Ren, Electrochemical property of NH 4 V 3 O 8 ·0.2H 2 O flakes prepared by surfactant assisted hydrothermal method, J. Power Sources. 196 (2011) 788-792. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2010.07.022. otwiera się w nowej karcie
- H. Fei, X. Wu, H. Li, M. Wei, Novel sodium intercalated (NH 4 ) 2 V 6 O 16 platelets: High performance cathode materials for lithium-ion battery, J. Colloid Interface Sci. 415 (2014) 85- otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.10.025. otwiera się w nowej karcie
- M.A. Teplonogova, A.D. Yapryntsev, A.E. Baranchikov, V.K. Ivanov, Selective hydrothermal synthesis of ammonium vanadates(V) and (IV,V), Transit. Met. Chem. (2018) 2-7. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1007/s11243-018-0265-x. otwiera się w nowej karcie
- N. Wang, W. Chen, L. Mai, Y. Dai, Selected-control hydrothermal synthesis and formation mechanism of 1D ammonium vanadate, J. Solid State Chem. 181 (2008) 652-657. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1016/j.jssc.2007.12.036. otwiera się w nowej karcie
- H.K. Park, G. Kim, Ammonium hexavanadate nanorods prepared by homogeneous precipitation using urea as cathodes for lithium batteries, Solid State Ionics. 181 (2010) 311-314. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.01.011. otwiera się w nowej karcie
- Y. Jiang, L. Jiang, Z. Wu, P. Yang, H. Zhang, Z. Pan, et al., In situ growth of (NH 4 ) 2 V 10 O 25 ·8H 2 O urchin-like hierarchical arrays as superior electrodes for all-solid-state supercapacitors, J. Mater. Chem. A. 6 (2018) 16308-16315. https://doi.org/10.1039/c8ta05706k. otwiera się w nowej karcie
- T.Z. Ren, Z.Y. Yuan, X. Zou, Crystal growth of mixed-valence ammonium vanadates, Cryst. Res. Technol. 42 (2007) 317-320. https://doi.org/10.1002/crat.200610821. otwiera się w nowej karcie
- Y. Cheng, J. Huang, J. Li, L. Cao, Z. Xu, J. Wu, et al., Structure-controlled synthesis and electrochemical properties of NH 4 V 3 O 8 as cathode material for Lithium ion batteries, Electrochim. Acta. 212 (2016) 217-224. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.07.008. otwiera się w nowej karcie
- D. Fang, Y. Cao, R. Liu, W. Xu, S. Liu, Z. Luo, et al., Novel hierarchical three-dimensional ammonium vanadate nanowires electrodes for lithium ion battery, Appl. Surf. Sci. 360 (2016) 658-665. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.11.038. otwiera się w nowej karcie
- Y. Ma, S. Ji, H. Zhou, S. Zhang, R. Li, J. Zhu, et al., Synthesis of novel ammonium vanadium bronze (NH 4 ) 0.6 V 2 O 5 and its application in Li-ion battery, RSC Adv. 5 (2015) 90888- 90894. https://doi.org/10.1039/c5ra18074k. otwiera się w nowej karcie
- H. Wang, Y. Ren, W. Wang, X. Huang, K. Huang, Y. Wang, et al., NH 4 V 3 O 8 nanorod as a high performance cathode material for rechargeable Li-ion batteries, J. Power Sources. 199 (2012) 315-321. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.10.069. otwiera się w nowej karcie
- H. Wang, K. Huang, C. Huang, S. Liu, Y. Ren, X. Huang, (NH 4 ) 0.5 V 2 O 5 nanobelt with good cycling stability as cathode material for Li-ion battery, J. Power Sources. 196 (2011) 5645-5650. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.02.046. otwiera się w nowej karcie
- S.G. Leonardi, P. Primerano, N. Donato, G. Neri, Behavior of sheet-like crystalline ammonium trivanadate hemihydrate (NH 4 V 3 O 8 ×0.5H 2 O) as a novel ammonia sensing material, J. Solid State Chem. 202 (2013) 105-110. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.03.028. otwiera się w nowej karcie
- E.A. Esparcia, M.S. Chae, J.D. Ocon, S.T. Hong, Ammonium Vanadium Bronze (NH 4 V 4 O 10 ) as a High-Capacity Cathode Material for Nonaqueous Magnesium-Ion Batteries, Chem. Mater. 30 (2018) 3690-3696. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b00462. otwiera się w nowej karcie
- T.N. Vo, H. Kim, J. Hur, W. Choi, I.T. Kim, Surfactant-assisted ammonium vanadium oxide as a superior cathode for calcium-ion batteries, J. Mater. Chem. A. 6 (2018) 22645-22654. https://doi.org/10.1039/C8TA07831A. otwiera się w nowej karcie
- C. Wang, T. Wei, Q. Li, G. Yang, Highly reversible and long-life cycling aqueous zinc-ion battery based on ultrathin (NH 4 ) 2 V 10 O 25 *8H 2 O nanobelts, J. Mater. Chem. A. (2018).
- https://doi.org/10.1039/C8TA06626D. otwiera się w nowej karcie
- S.H. Lee, J.M. Koo, S.G. Oh, S.S. Im, Facile synthesis of ammonium vanadate nanofibers by using reflux in aqueous V 2 O 5 solution with ammonium persulfate, Mater. Chem. Phys. 194 (2017) 313-321. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.03.053. otwiera się w nowej karcie
- A. Ottmann, G.S. Zakharova, B. Ehrstein, R. Klingeler, Electrochemical performance of single crystal belt-like NH 4 V 3 O 8 as cathode material for lithium-ion batteries, Electrochim. Acta. 174 (2015) 682-687. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2015.06.027. otwiera się w nowej karcie
- K.J. Range, C. Eglmeier, A.M. Heyns, D. Waal, Ammonium Hexavanadate, (NH 4 ) 2 V 6 O 16 : Preparation, Crystal Structure, Infrared Spectra and High-Pressure Reactions, Zeitschrift fur Naturforsch. -Sect. B J. Chem. Sci. 45 (1990) 31-38. https://doi.org/10.1515/znb-1990-0108. otwiera się w nowej karcie
- D. Vernardou, M. Apostolopoulou, D. Louloudakis, N. Katsarakis, E. Koudoumas, Hydrothermal growth and characterization of shape-controlled NH 4 V 3 O 8 , New J. Chem. 38 (2014) 2098-2104. https://doi.org/10.1039/c3nj01446k. otwiera się w nowej karcie
- H.K. Park, G. Kim, Ammonium hexavanadate nanorods prepared by homogeneous precipitation using urea as cathodes for lithium batteries, Solid State Ionics. 181 (2010) 311-314. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.01.011. otwiera się w nowej karcie
- L. Kou, L. Cao, J. Huang, J. Yang, Y. Wang, Facile synthesis of NH 4 V 3 O 8 nanoflowers as advanced cathodes for high performance of lithium ion battery, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29 (2018) 4830-4834. https://doi.org/10.1007/s10854-017-8438-5. otwiera się w nowej karcie
- T.N. Vo, H. Kim, J. Hur, W. Choi, I.T. Kim, Surfactant-assisted ammonium vanadium oxide as a superior cathode for calcium-ion batteries, J. Mater. Chem. A. 6 (2018) 22645-22654. https://doi.org/10.1039/C8TA07831A. otwiera się w nowej karcie
- Y. Liu, M. Xu, B. Shen, Z. Xia, Y. Li, Y. Wu, et al., Facile synthesis of mesoporous NH 4 V 4 O 10 nanoflowers with high performance as cathode material for lithium battery, J. Mater. otwiera się w nowej karcie
- Sci. 53 (2018) 2045-2053. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1619-z. otwiera się w nowej karcie
- G.S. Zakharova, C. Täschner, T. Kolb, C. Jähne, A. Leonhardt, B. Büchner, Morphology controlled NH 4 V 3 O 8 microcrystals by hydrothermal synthesis, Dalt. Trans. 42 (2013) 4897. https://doi.org/10.1039/c3dt32550d. otwiera się w nowej karcie
- S. Sarkar, P.S. Veluri, S. Mitra, Morphology controlled synthesis of layered NH 4 V 4 O 10 and the impact of binder on stable high rate electrochemical performance, Electrochim. Acta. 132 (2014) 448-456. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.03.144. otwiera się w nowej karcie
- X. Tian, X. Xu, L. He, Q. Wei, M. Yan, L. Xu, et al., Ultrathin pre-lithiated V 6 O 13 nanosheet cathodes with enhanced electrical transport and cyclability, J. Power Sources. 255 (2014) 235-241. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.01.017. otwiera się w nowej karcie
- K.F. Zhang, G.Q. Zhang, X. Liu, Z.X. Su, H.L. Li, Large scale hydrothermal synthesis and electrochemistry of ammonium vanadium bronze nanobelts, J. Power Sources. 157 (2006) 528- 532. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.07.043. otwiera się w nowej karcie
- G.S. Zakharova, A.P. Tyutyunnik, Q. Zhu, Y. Liu, W. Chen, Hydrothermal synthesis and thermal stability of self-assembling NH 4 V 3 O 7 microcrystals, Russ. J. Inorg. Chem. 60 (2015) 653-657. https://doi.org/10.1134/S0036023615060194. otwiera się w nowej karcie
- L. Liu, Q. Liu, W. Zhao, L. Wang, G. Li, L. Chen, Facile synthesis of NH 4 V 3 O 8
- micro/nanoplates and the effects of cutoff potential on electrochemical performance, Int. J. Electrochem. Sci. 12 (2017) 11754-11762. https://doi.org/10.20964/2017.12.19. otwiera się w nowej karcie
- Y. Liu, B. Shen, X. Liu, Y. Wu, X. He, Q. Li, High-yield and eco-friendly fabrication of ultra-long (NH 4 ) 2 V 6 O 16 ·1.5H 2 O nanowires and their electrochemistry performances, Int. J. Electrochem. Sci. 12 (2017) 5483-5491. https://doi.org/10.20964/2017.06.31. otwiera się w nowej karcie
- H.A. Abbood, H. Peng, X. Gao, B. Tan, K. Huang, Fabrication of cross-like NH 4 V 4 O 10 otwiera się w nowej karcie
- nanobelt array controlled by CMC as soft template and photocatalytic activity of its calcinated product, Chem. Eng. J. 209 (2012) 245-254. https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.08.027. otwiera się w nowej karcie
- S.G. Leonardi, P. Primerano, N. Donato, G. Neri, Behavior of sheet-like crystalline ammonium trivanadate hemihydrate (NH 4 V 3 O 8 ×0.5H 2 O) as a novel ammonia sensing material, J. Solid State Chem. 202 (2013) 105-110. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2013.03.028. otwiera się w nowej karcie
- P.Y. Zavalij, M.S. Whittingham, Structural chemistry of vanadium oxides with open frameworks, Acta Crystallogr. B. 55 (1999) 627-663. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1107/S0108768199004000. otwiera się w nowej karcie
- S. Taminato, M. Hirayama, K. Suzuki, K. Kim, Y. Zheng, K. Tamura, Mechanistic studies on lithium intercalation in a lithium-rich layered material using Li 2 RuO 3 epitaxial film electrodes and in situ surface X-ray analysis, J. Mater. Chem. A. 2 (2014) 17875-17882. otwiera się w nowej karcie
- https://doi.org/10.1039/c4ta02795g. otwiera się w nowej karcie
- K. Ghatak, S. Basu, T. Das, V. Sharma, H. Kumar, D. Datta, Effect of cobalt content on the electrochemical properties and structural stability of NCA type cathode materials, Phys. Chem. otwiera się w nowej karcie
- Chem. Phys. 20 (2018) 22805-22817. https://doi.org/10.1039/c8cp03237h. otwiera się w nowej karcie
- C. Wang, H. Liu, M. Jiang, Y. Wang, R. Liu, Z. Luo, Applied Surface Science Ammonium vanadate@polypyrrole@manganese dioxide nanowire arrays with enhanced reversible lithium storage, Appl. Surf. Sci. 416 (2017) 402-410. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.04.069 otwiera się w nowej karcie
- H.Y. Xu, H. Wang, Z.Q. Song, Y.W. Wang, H. Yan, M. Yoshimura, Novel chemical otwiera się w nowej karcie
- Electrochim. Acta 49 (2004) 349-353. doi:10.1016/j.electacta.2003.08.017. otwiera się w nowej karcie
- Źródła finansowania:
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
Powiązane datasety
- dane badawcze TEM micrographs of ammonium vanadate nanocrystals
- dane badawcze XRD patterns of ammonium vanadate nanocrystals
- dane badawcze DSC measurments of ammonium vanadate nanocrystals
- dane badawcze X-ray Photoelectron Spectroscopy studies of ammonium vanadate
- dane badawcze Thermal behaviour of ammonium vanadate nanocrystals
- dane badawcze Rate performance of mixture (NH4)2V6O16 and (NH4)2V10O25·8H2O as cathode material in Li-ion batteries
- dane badawcze Rate performance of (NH4)2V10O25·8H2O as cathode material in Li-ion batteries
- dane badawcze SEM micrographs of ammonium vanadate nanocrystals
wyświetlono 146 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
How thermal stability of ionic liquids leads to more efficient TiO2-based nanophotocatalysts: Theoretical and experimental studies
- A. Rybińska-fryca,
- A. Mikoajczyk,
- J. Łuczak
- + 4 autorów