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1. (WO2017060407) DIRECT SYNTHESIS OF CARBON DOPED TiO2-BRONZE NANOSTRUCTURES AS ANODE MATERIALS FOR HIGH PERFORMANCE LITHIUM BATTERIES
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Pub. No.: WO/2017/060407 International Application No.: PCT/EP2016/073964
Publication Date: 13.04.2017 International Filing Date: 07.10.2016
IPC:
C01G 23/00 (2006.01) ,C01G 23/047 (2006.01) ,C01G 23/053 (2006.01)
Applicants: FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA[IT/IT]; Via Morego 30 I-16163 Genova, IT
Inventors: CAPIGLIA, Claudio; JP
PROIETTI ZACCARIA, Remo; IT
GORIPARTI, Subrahmanyam; IT
MIELE, Ermanno; IT
DE ANGELIS, Francesco; IT
Agent: RAMBELLI, Paolo; IT
JACOBACCI, Guido; IT
QUINTERNO, Giuseppe; IT
GERBINO, Angelo; IT
FIORAVANTI, Corrado; IT
DEAMBROGI, Edgardo; IT
COMOGLIO, Elena; IT
RONDANO, Davide; IT
VANZINI, Christian; IT
Priority Data:
62/238,75608.10.2015US
Title (EN) DIRECT SYNTHESIS OF CARBON DOPED TiO2-BRONZE NANOSTRUCTURES AS ANODE MATERIALS FOR HIGH PERFORMANCE LITHIUM BATTERIES
(FR) SYNTHÈSE DIRECTE DE NANOSTRUCTURES DE TIO2-BRONZE DOPÉES AU CARBONE UTILISÉES COMME MATÉRIAUX D'ANODE POUR BATTERIES AU LITHIUM HAUTE PERFORMANCE
Abstract:
(EN) Carbon doped TiO2-Bronze nanostructures, preferably nanowires were synthesized via a facile doping mechanism and were exploited as active material for Li-ion batteries. Both the wire geometry and the presence of carbon doping contribute to 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 10C after 1000 charge/discharge cycles.
(FR) La présente invention concerne des nanostructures de TiO2-Bronze dopées au carbone, de préférence des nanofils, qui ont été synthétisées par l'intermédiaire d'un mécanisme de dopage facile et qui ont été utilisées comme matériau actif pour batteries au Li-ion. La géométrie du fil et la présence du dopage au carbone contribuent à la haute performance électrochimique de ces matériaux. Le dopage au carbone direct réduit par exemple la longueur de diffusion des ions lithium et améliore la conductivité électrique des fils, comme démontré par des expériences de cycles de charge et de décharge, qui mettent en évidence les capacités remarquablement supérieures et la capacité de débit supérieure comparativement aux nanofils non dopés. Les nanofilms dopés au carbone ainsi préparés, évalués dans des demi-cellules au lithium, présentent une capacité de stockage de lithium de ∼ 306 mA.h.g-1 (91 % de la capacité théorique) à un débit de courant de 0,1 C ainsi qu'une excellente capacité de décharge de ~ 160 mA.h.g-1, même à un débit de courant de 10 C après 1 000 cycles de charge/décharge.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JP, KE, KG, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
African Regional Intellectual Property Organization (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Eurasian Patent Office (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
European Patent Office (EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)