高产量的多孔碳框架与同活性BN站点,以促进高性能Zn-I电池的聚化转化
Menghan Sun1, Lishan Wei1, Jinsong Peng2
1College of Chemistry, Chemical Engineering and Resource Utilization, Northeast Forestry University, 26 Hexing Road, Harbin 150040, PR China; Center for Innovative Research in Synthetic Chemistry and Resource Utilization, Northeast Forestry University, Harbin 150040, PR China.
Journal of colloid and interface science
|June 8, 2025
概括
使用 (B) 和 (N) 的双碳宿主增强水性- (Zn-I2) 电池. 这一策略提高了导电性,并抑制了穿效应,从而产生了高容量和稳定的循环.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 水性Zn-I2电池提供了丰富和安全,但受到慢氧化还原动力学和穿效应的影响.
- 这些局限性阻碍了Zn-I2电池技术的实际应用.
研究的目的:
- 通过开发先进的碳宿主材料来提高水性Zn-I2电池的性能.
- 调查碳材料中 (B) 和 (N) 双的作用,以提高电池性能.
主要方法:
- 合成双B和N联合合的多孔碳 (BNAC) 材料.
- 使用实验技术进行BNAC的表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以了解兴奋剂效应和反应机制.
主要成果:
- 双重兴奋剂有效调节了碳宿主的化学特性和电子分布.
- 在费米水平上提高电子密度,改善了碳宿主的内在导电性.
- 在BNAC中确定了NB中心位置,以抑制穿效应,加强相互作用,并促进催化转化.
- 基于BNAC的Zn-I2电池在4500个循环后,在0.1A g-1和98%的容量保留下实现了231.7 mAh g-1的容量.
结论:
- 双B/N兴奋剂是一种可行的策略,用于设计用于水性Zn-I2电池的高性能碳电极材料.
- 该研究澄清了B/N共碳材料中的活性位点,为未来的材料设计提供了指导.
- 开发的BNAC材料为克服传统Zn-I2电池的局限性提供了一个有希望的解决方案.
