了解基于煤炭的硬碳中碳化控制的微结构调节,以加强储存性能
Yu Zhao1, Ruyi Zhang1, Jian Hao1
1College of Chemistry & Chemical Engineering, State Key Laboratory of High-efficiency Utilization of Coal and Green Chemical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China. haojian2017@126.com.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|May 22, 2025
概括
通过碳化合成的基于煤的硬碳显示了离子电池 (SIB) 的可调节结构. 最佳的900°C碳化 yields高容量和速度保留,使高能量密度SIBs.
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:
- 由于成本和丰富性,硬碳材料是离子电池 (SIB) 的有希望的阳极.
- 对于SIBs,硬碳的结构性质关系需要进一步澄清.
研究的目的:
- 为了研究碳化温度,结构和煤基硬碳的电化学性能之间的相关性.
- 为了优化硬碳合成的高性能储存.
主要方法:
- 基于煤炭的前体在不同温度下的一步碳化.
- 结构特征 (例如,层间距,表面组).
- 电化学性能测试 (容量,速度能力).
主要成果:
- 碳化温度显著影响石墨微晶结构和表面功能群.
- 900°C的样本显示可逆容量为277.7 mA hg-1,平原容量为111.76 mA hg-1,在1 A g-1.1时保持率为76%.
- 优化结构显示0.383nm层间距和C=O表面群.
结论:
- 建立了碳化温度,硬碳结构和储存行为之间的明确联系.
- 证明了基于煤炭的硬碳在高能量密度SIB中的潜力.
- 提供了从煤炭资源中生产先进的阳极材料的指导.
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