基于液相交联的基硬碳微晶的结构调节,以增强储存
Zhiyong Xiong1, Liang Yue1, Yi Zhang1
1Institute for Clean Energy & Advanced Materials, Faculty of Materials and Energy, Southwest University, Chongqing 400715, PR China; Yibin Academy of Southwest University, Yibin 644000, PR China.
Journal of colloid and interface science
|December 22, 2023
概括
一种新的液相氧化方法从青中制造出先进的碳阳极材料,用于离子电池. 这种环保方法提高了电池的性能和容量,为储能提供了可持续的解决方案.
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
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 青的空气氧化产生用于离子电池的碳阳极,但产生污染物.
- 传统空气氧化方法的气态副产品带来了回收挑战.
- 开发环保和高效的青衍生碳阳极生产是至关重要的.
研究的目的:
- 为青衍生碳阳极提出一种简单,成本效益高,环保的液相氧化方法.
- 将基 (-NO2) 引入青,以控制其碳化过程中的结构.
- 为了研究离子电池中产生的碳材料的电化学性能.
主要方法:
- 青的液相氧化,以引入含有氧的功能组 (基组).
- 随后对修改后的青进行碳化,以产生无序的碳材料.
- 碳材料作为离子半电池和全电池中阳极的电化学测试.
主要成果:
- 液相氧化方法成功地产生了一种无序的碳材料,具有很大的层间距离和丰富的闭合孔.
- 作为准备的碳阳极表现出初始库伦比效率为88.3%和特定容量为317.0 mA hg-1,比原始材料增加了2.6倍.
- 一个使用碳阳极和Na3.32Fe2.34(P2O7) 2阴极的全电池,在30 mA g-1下提供了271.7 mA h g-1的高可逆容量,具有出色的循环稳定性.
结论:
- 拟议的液相氧化策略为从青中生产高性能碳阳极提供了对空气氧化的环保替代方案.
- 由此产生的无序碳材料显示出在先进的离子电池中使用的巨大潜力.
- 这项工作为青在储能应用中的可持续利用提供了可行的途径.
