用硫添加碳化细菌纤维素作为灵活的无粘合剂3D阳极,用于改进离子存储
Xiangmei Wang1, Xin Xiao1,2, Chuntao Chen1
1Institute of Chemicobiology and Functional Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, 200 Xiao Ling Wei Street, Nanjing 210094, China. xiaoxin@njust.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|August 21, 2023
概括
硫化碳化细菌纤维素 (S-CBC) 为离子电池 (SIB) 提供了一个灵活的,自我支持的阳极. 这种材料具有出色的容量和稳定性,为先进的储能解决方案铺平了道路.
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:
- 碳基材料对于储能至关重要,因为它们的导电性和稳定性.
- 细菌纤维素为电极制造提供了独特的3D网络结构.
研究的目的:
- 为离子电池 (SIB) 开发一种高性能阳极材料.
- 研究硫对碳化细菌纤维素 (CBC) 的作用,以提高电化学性能.
主要方法:
- 细菌纤维素膜的同时碳化和硫化.
- 用硫添加碳化细菌纤维素 (S-CBC) 作为柔性,无粘合剂电极的制备.
- 作为SIBs的阳极的S-CBC的电化学测试,包括容量,速率性能和循环稳定性.
- 理论模拟以了解Na+扩散和吸附机制.
主要成果:
- 在1000个循环后,S-CBC具有302.9 mA hg-1在100 mA g-1和177.6 mA hg-1在2 A g-1的高特定容量.
- 与未使用CBC相比,S-CBC电极显示了增强的速率性能和循环稳定性.
- 理论模拟证实了由于硫诱导的缺陷和扩大层间距离而提高的Na+吸附稳定性和S-CBC中更快的扩散.
结论:
- 硫注射和细菌纤维素固有的3D结构为SIBs创造了高性能阳极.
- 在先进的离子电池应用中,S-CBC展示了作为灵活,无粘合剂电极的潜力.
- 硫 doping 的协同效应增强了的储存能力和动力学.
