Le carbone dopé à l'azote améliore le stockage du lithium à haute vitesse et de manière stable pour l'anode à base de TiP2O7

Le cadre tridimensionnel pour le stockage du lithium confère au TiP 2 O 7 une excellente stabilité et une capacité considérable. Cependant, son application pratique est entravée par une faible conductivité électrique et une compréhension peu claire de son évolution structurale. Dans ce contexte, nous présentons un composite TiP 2 O 7 revêtu de carbone dopé à l'azote préparé par une stratégie de modification de surface simple et évolutive, qui présente une capacité de rendement supérieure par rapport aux rapports précédents. Plus précisément, il atteint des capacités spécifiques de 435, 341 et 263 mA h g −1 à des densités de courant de 2, 5 et 10 A g −1, respectivement. Une analyse cinétique confirme que le revêtement de carbone dopé à l'azote sur la surface du TiP 2 O 7 accélère considérablement le transfert de charge interfacial, conduisant à un comportement pseudocapacitif dominant. Il est important de noter que la caractérisation par microscopie électronique à transmission ex-situ révèle que le TiP 2 O 7 dans le composite évolue en nanocristaux homogènes après 100 cycles à une faible densité de courant de 0,2 A g −1. En revanche, bien que le TiP 2 O 7 se transforme en nanocristaux de tailles inconsistantes et de cristallinité réduite après 1000 cycles à une haute densité de courant de 1 A g −1, le revêtement efficace de carbone dopé à l'azote préserve la capacité de l'anode jusqu'à 462,6 mA h g −1. Ces résultats suggèrent que cette stratégie universelle peut améliorer considérablement les performances des matériaux d'anode à base de TiP 2 O 7 pour les batteries lithium-ion.