Carbono duro derivado de toallas de desecho como ánodo de alto rendimiento para baterías de iones de sodio

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Almacenamiento de Energía

Sus antecedentes:

• El desarrollo de ánodos de carbono duro rentables es crucial para la comercialización de baterías de iones de sodio (SIBs).
• Las toallas de desecho ofrecen un precursor abundante y de bajo costo para la síntesis de carbono duro.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y evaluar ánodos de carbono duro derivados de toallas de desecho para SIBs.
• Optimizar el proceso de síntesis para un rendimiento electroquímico mejorado.

Principales métodos:

• Las toallas de desecho se preoxidan y luego se carbonizan a 1100, 1300 o 1500 °C.
• El rendimiento electroquímico se evaluó utilizando ciclaje galvánico y pruebas de capacidad de velocidad.
• Se analizaron las propiedades estructurales y texturales para correlacionarlas con el rendimiento.

Principales resultados:

• El carbono duro carbonizado a 1300 °C (THC-1300) exhibió una alta capacidad reversible de ~320 mAh/g a 1.0 C.
• THC-1300 demostró una excelente estabilidad cíclica con una retención de capacidad del 78% después de 200 ciclos.
• Se observó una eficiencia de Coulomb inicial (ICE) mejorada del 75,4% y una buena capacidad de velocidad para THC-1300.

Conclusiones:

• El carbono duro derivado de toallas de desecho, particularmente THC-1300, es un material de ánodo prometedor para SIBs.
• Las propiedades estructurales optimizadas, incluido el espaciado intercapa equilibrado y el área de superficie baja, contribuyen a un rendimiento superior.
• Este enfoque sostenible aborda los requisitos de rendimiento y costo para el almacenamiento de energía a gran escala.