用于高性能离子电池的N,P配硬碳阳极,具有增强的容量保留和循环稳定性
Penglun Zheng1, Jing Wu1,2, Haihan Zhao1
1Civil Aircraft Fire Science and Safety Engineering Key Laboratory of Sichuan Province, Civil Aviation Flight University of China, Sichuan, Guanghan, 618307, China.
Chemistry, an Asian journal
|November 5, 2024
概括
和联合合的聚合物碳显示了离子电池 (LIB) 阳极的巨大潜力. 这些材料提供高容量保留和优良的循环稳定性,推进了LIB技术.
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:
- 离子电池 (LIB) 中的传统石墨阳极在容量保留方面面临限制.
- 异原子合聚合物碳材料提供增强的孔隙性和结构稳定性,以提高阳极性能.
研究的目的:
- 为了合成和评估 (N) 和 (P) 联合的硬碳材料 (MBPs) 来自一个聚合物前体LIB阳极应用.
- 为了研究热解温度对N,P-co-doped材料的多孔结构和电化学性能的影响.
主要方法:
- 采用单合成方法,使用双-A,胺和9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide制造了一种N,P联合的前体聚合物 (MBP).
- 前体聚合物在各种温度下被烧化,以获得具有不同多孔结构 (微型,中型和宏型) 的N,P联合合的硬碳材料 (MBPs).
- 评估了MBP作为LIB阳极的电化学性能,重点是可逆容量,速率能力和循环稳定性.
主要成果:
- 合成的MBP材料作为LIB阳极表现出极好的电化学性能.
- MBP-900在1000 mA g-1的电流密度下显示了262 mAh g-1的高可逆容量.
- 在1000个循环后,MBP-900实现了97.1%的显著容量保留,这表明了卓越的循环稳定性.
结论:
- 配合N,P的硬碳材料 (MBPs) 具有有利的特性,包括许多缺陷和大层间隙,有助于它们的优异电化学性能.
- 这些MBP材料对开发用于高性能离子电池的先进聚合物阳极材料具有显著的前景.
- 这项研究强调了在设计高效的储能材料时,异构原子兴奋剂和受控热解的重要性.
