通过盐辅助滚球磨砂对基于炭石的碳进行微晶工程,以提高储存性能
He Chen1, Ning Sun1, YingXian Wang1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing Key Laboratory of Electrochemical Process and Technology for Materials, Beijing University of Chemical Technology, Beijing, 100029, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 17, 2024
概括
这项研究增强了使用盐辅助球磨的离子电池 (SIB) 的基于煤炭的碳阳极. 修改后的材料显示出更好的容量和效率,使其成为SIB的有希望的阳极.
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:
- 基于煤炭的碳是离子电池 (SIB) 的低成本阳极候选者.
- 它高度有序的结构限制了的储存性能.
- 破坏这种结构是提高电池性能的关键.
研究的目的:
- 制定一种策略,以提高基于煤炭的碳阳极的离子储存性能.
- 调查盐辅助机械球磨机对石结构和性能的影响.
- 为了评估SIB中改性碳的电化学性能.
主要方法:
- 一种盐辅助的机械球磨技术被用在了炭石上.
- 修改后的 antracite 经过了热解过程.
- 在半细胞和全细胞中用NaNi1 / 3Fe1 / 3Mn1 / 3O2阴极测试了电化学性能.
主要成果:
- 球磨削破坏了炭石的有序结构,减少了微晶规律性和表面缺陷.
- 改性碳 (NAC) 与原始碳 (198.4 mAh g-1,65.1%) 相比,显著提高了Na储能 (332.1 mAh g-1) 和初始库伦比效率 (82.0%).
- NAC电极表现出极好的循环稳定性 (196.0 mAh g-1 在 1000 个循环后 1 C) 和速率性能.
结论:
- 盐辅助球磨是一种有效的策略,可以提高SIB的煤基阳极的电化学性能.
- 在NAC中,结构混乱和缺陷减少有助于优越的储存.
- 改性煤炭碳显示出作为SIB的高性能阳极材料的巨大潜力.
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