氧化前策略将废弃物泡转化为硬碳阳极,以提高储存性能
Yuefang Chen1,2, Heyi Sun2, Xiang-Xi He1,3
1Institute for Carbon Neutralization, College of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325035, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|November 10, 2023
概括
废弃物生物质被转化为用于离子电池 (SIB) 的高性能硬碳阳极. 前氧化增强结构稳定性和储存,产生出色的容量和库伦比效率.
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:
- 无序的碳材料对于离子电池 (SIB) 是至关重要的,因为它们的容量很大,成本低廉.
- 有机固体废物带来了环境挑战,需要可持续的材料转化策略.
研究的目的:
- 从废物生物质中开发高价值的硬碳阳极材料,用于SIB.
- 通过氧化前策略来提高储存性能.
主要方法:
- 利用废弃生物质泡作为硬碳合成的前体.
- 采用氧化前策略,引入含氧组.
- 高温碳化,以创建一个无序的碳结构与受管制的微孔性.
主要成果:
- 氧化前策略有效地改善了结构交叉链接,并抑制了碳化过程中的碳结构重组.
- 优化的硬碳阳极表现出 308.0 mAh g-1 的可逆特异容量和 90.1% 的初始库伦比克效率 (ICE).
- 使用废弃产生的硬碳阳极的全SIB电池显示出高的ICE和能量密度.
结论:
- 废物生物质可以有效地转化为SIB的先进硬碳阳极.
- 预氧化方法是提高生物质衍生碳的电化学性能的一种可行的策略.
- 这种方法为废物利用和储能解决方案提供了可持续的途径.
