高S化无形碳/碳量子点合微框架,用于高效的储存
Wei Xie1, Qingfeng Zhang1, Shuai Song1
1Key Laboratory of Low Dimensional Materials and Application Technology of Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University, Hunan 411105, China.
Journal of colloid and interface science
|September 3, 2023
概括
回收的生物质废物被转化为含硫的无形碳/碳量子点 (SCMF),用于具有成本效益的离子电池 (KIB). SCMF表现出优越的容量,速率能力和周期寿命,使可持续的储能解决方案成为可能.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 为高性能离子电池 (KIB) 开发具有成本效益的阳极材料仍然是一个重大挑战.
- 废物回收利用提供了一种可持续的方法来创造先进的电池材料.
研究的目的:
- 从生物质废物中合成一种新的阳极材料,以提高KIB的性能.
- 为了研究硫化无形碳/碳量子点合微框架 (SCMF) 的结构和电化学特性.
主要方法:
- 使用化学剥皮和S/Se辅助碳化来从生物质废物中制备SCMF.
- 在KIB中评估了电化学性能,包括容量,速率能力和周期寿命.
- 用分子动态模拟来理解储存机制.
主要成果:
- 在100 mA g-1的100个循环后,SCMF表现出414.0 mAh g-1的高可逆容量.
- 在2000 mA g-1下实现了优异的速率能力 (224.0 mAh g-1) 和容量保留 (208.9 mAh g-1在1000 mA g-1下2000个循环后).
- 分子模拟证实了通过碳量子点的快速电子运输和与离子的有利相互作用.
结论:
- 从回收生物质中获得的SCMF显示出作为KIB的高性能阳极材料的巨大潜力.
- 无形碳和碳量子点的综合结构有效地增强了的储存.
- 这项研究突出了利用废物材料用于可持续的二次电池应用的可行性.
