高能球磨促进了硫固定,用于构建高性能Na-储存碳阳极
Meng Ning1, Jiajun Wen1, Zhihua Duan1,2
1School of Materials and Energy, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 8, 2023
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于制造离子电池的硫碳阳极,使用硫酸糖和高能球磨. 由此产生的材料显著提高了容量,初始库伦比克效率和循环性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫 (S) 兴奋剂增强了离子电池的碳阳极.
- 传统的S-doped碳具有较低的初始库伦比效率 (ICE),低速率能力和有限的循环寿命.
研究的目的:
- 开发一种创新的S-doped碳阳极材料,以提高电化学性能.
- 克服当前用于离子电池的S化碳阳极的局限性.
主要方法:
- 使用硫糖分子作为前体制造S-doped碳.
- 使用高能球磨来固定硫和调节其化学状态.
- 化碳框架的特征和化水平 (15.5 wt %).
主要成果:
- 高硫兴奋剂水平 (15.5%重量%) 通过受控固定实现.
- 主要形成C-S键,确保稳定的电化学反应.
- 扩大碳层间距,并创建容量型Na存储站点.
- 特殊的存容量 (>600 mAh g-1),高的ICE (>90%),以及显著的循环稳定性 (490 mAh g-1在5A g-1的1100个循环后).
- 在50 A g-1.1时,具有420 mAh g-1的出色速率性能.
结论:
- 拟议的方法有效地产生高性能S-doped碳阳极.
- 这种新型的S-doped碳表现出优越的储存特性,此前很少有报道.
- 这一进步对实际的离子电池应用具有重大潜力.
