在煤炭衍生硬碳中构建可访问的封闭纳米孔,用于离子电池
Weixuan Fu1,2, Guoqiang Zhao1,2,3, Shuaijie He1,2
1Engineering Research Center of Nano-Geomaterials of Ministry of Education, China University of Geosciences, Wuhan, 430074, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 23, 2025
概括
研究人员使用来自煤炭的硬碳改进了离子电池阳极. 一种新方法创造了可访问的封闭纳米孔,大大提高了初始库伦比效率 (ICE),以更好地储存能量.
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 (HC) 材料是离子电池 (SIB) 的有希望的阳极.
- 对于HC阳极来说,一个关键的挑战是它们的初始库伦比效率 (ICE) 不足.
- 改善ICE对于SIBs的实际应用至关重要.
研究的目的:
- 为提高SIB性能,设计具有增强孔隙结构的煤炭衍生硬碳.
- 调查破坏性氧化在改变HC性质中的作用.
- 为了提高SIB阳极的初始库伦比克效率 (ICE).
主要方法:
- 使用易于破坏性氧化策略处理煤炭前体.
- 该战略引入了含氧功能组 (OFG) 和减少了石墨微晶大小.
- 经过处理的前体的碳化形成了可访问的闭合纳米孔.
主要成果:
- 优化的HC在煤炭衍生SIB阳极材料中获得了最高的ICE (92.2%) .
- 这种材料的容量为328.5mAhg-1在90mAg-1.1时.
- 在150个循环后,观察到95.1%的高容量保留.
结论:
- 破坏性氧化有效地在煤炭衍生HC中创建可访问的封闭纳米孔.
- 设计的HC通过孔隙填充机制促进的储存,增强ICE.
- 这项工作为开发用于大型SIB应用的高性能HC阳极提供了途径.


