通过化氨化和氧化聚合反应设计硬碳微球结构,用于离子插入机制调查
Yafang Zhao1, Jun Zheng2, Yanmei Zhao1
1CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures, and Fujian Key Laboratory of Nanomaterials, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China; College of Chemistry and Materials Science, Fujian Normal University, Fuzhou 350007, China; Xiamen Key Laboratory of Rare Earth Photoelectric Functional Materials, Xiamen Institute of Rare Earth Materials, Haixi Institutes, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361021, China.
研究人员开发了用于离子电池 (SIB) 的新型硬碳. 这种材料具有出色的储存能力,主要是通过插入石墨领域,提供有前途的商业潜力.
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:
- 硬碳是离子电池 (SIB) 的一个有前途的负电极材料,因为它具有商业潜力.
- 在硬碳中储存离子的确切机制,特别是隙和孔隙填充,仍在争论中.
研究的目的:
- 为了合成和描述新型硬碳材料与SIBs的伪石墨结构.
- 为了阐明主要机制负责储存能力在开发的硬碳.
主要方法:
- 使用可聚合的p-phenylenediamine和二甲作为碳来源合成硬碳.
- 利用基氨化反应和氧化聚合物用于材料构造.
- 通过静电循环评估电化学性能,并分析储存机制.
主要成果:
- 在25 mA g-1下达到339.33 mAh g-1的可逆储能,初始库伦比克效率为80.23%.
- 在12.8 A g-1.1的高电流密度下,证明了125.53 mAh g-1的持续容量.
- 确定了插入石墨领域的插入作为主要的存储机制.
结论:
- 合成的硬碳材料表现出优异的储存性能.
- 这项研究证实了"吸附-间歇"机制控制这些材料中的储存.
- 这些发现支持SIB硬碳阳极的商业可行性.
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