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Erschienen in: Journal of Materials Science 18/2022

28.01.2022 | Advanced Nanomaterials

Effect of calcination temperature on electrochemical performance of niobium oxides/carbon composites

verfasst von: Haojie Fei, Natalia Kazantseva, Viera Pechancova, Marek Jurca, David Skoda, Michal Urbanek, Pavel Urbanek, Michal Machovsky, Nikola Bugarova, Petr Saha

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 18/2022

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Abstract

Orthorhombic niobium pentoxide (T-Nb2O5) possesses an intercalation pseudocapacitive behavior, which is a promising candidate of high-rate anodes for Li-ion capacitors. However, its low electric conductivity hinders the realization of this property. In our study, niobium oxides/carbon composites were prepared by calcinating a niobium peroxo-PAA complex (NbPAA) precursor to improve the electric conductivity. It has been found that the calcination temperature played an important role on the chemical compositions of obtained composites. A reduction phenomenon of niobium oxides by carbon was observed at high temperatures. At the medium temperature of 900 °C, the sample was composed of T-Nb2O5, monoclinic Nb2O5 (M-Nb2O5), amorphous carbon and niobium dioxide (NbO2). Due to the high conductivity of carbon, semi-conductivity of NbO2, and high specific capacity of M-Nb2O5, this sample exhibits a good specific capacity of 142 mAh g−1 (0.25 C) and a high-rate capability (capacity retention of 33.1%, 0.25 C to 25 C). It could be used as one of high-rate anodes for Li-ion capacitors.

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Literatur
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Zurück zum Zitat Ma G, Li K, Li Y, Gao B, Ding T, Zhong Q, Su J, Gong L, Chen J, Yuan L, Hu B, Zhou J, Huo K (2016) High-performance hybrid supercapacitor based on graphene-wrapped mesoporous T-Nb2O5 nanospheres anode and mesoporous carbon-coated graphene cathode. ChemElectroChem 3(9):1360–1368. https://doi.org/10.1002/celc.201600181CrossRef Ma G, Li K, Li Y, Gao B, Ding T, Zhong Q, Su J, Gong L, Chen J, Yuan L, Hu B, Zhou J, Huo K (2016) High-performance hybrid supercapacitor based on graphene-wrapped mesoporous T-Nb2O5 nanospheres anode and mesoporous carbon-coated graphene cathode. ChemElectroChem 3(9):1360–1368. https://​doi.​org/​10.​1002/​celc.​201600181CrossRef
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Metadaten
Titel
Effect of calcination temperature on electrochemical performance of niobium oxides/carbon composites
verfasst von
Haojie Fei
Natalia Kazantseva
Viera Pechancova
Marek Jurca
David Skoda
Michal Urbanek
Pavel Urbanek
Michal Machovsky
Nikola Bugarova
Petr Saha
Publikationsdatum
28.01.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 18/2022
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-022-06931-4

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