超高容量的储存在长距离订购的扩展片石墨中:对潜在机制的洞察
Shuaijie He1,2, Caihong Yang2, Ying Zhang2
1School of Earth Sciences, Faculty of Materials Science and Chemistry, China University of Geosciences, Wuhan, 430074, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 8, 2025
概括
扩展石墨具有增强的结构秩序显著提高离子电池阳极性能. 这种材料具有卓越的储能和循环稳定性,推进了离子电池技术.
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:
- 天然石墨的狭窄层间距阻碍了电池中的离子 (Na+) 间隔和扩散.
- 开发先进的阳极材料对于高性能离子电池 (SIB) 是至关重要的.
研究的目的:
- 合成扩展片石墨 (EFG),以改善SIB阳极的结构顺序和层间距.
- 研究合成EFG的储存机制和电化学性能.
主要方法:
- 使用循序渐进的氧化和高温微观结构控制合成EFG.
- 电化学性能测试 (容量,循环稳定性).
- 使用密度函数理论 (DFT),现场XRD,现场拉曼和23Na MAS NMR进行结构和机制分析.
主要成果:
- EFG表现出一种长距离的有序结构,可以减少Na+迁移的能量障碍.
- 的储存主要是通过吸附-间隙-孔隙填充的伪容量.
- 在300个循环后,EFG-600°C 1h在200 mA g-1下实现了518.0 mAh g-1;在1200个循环后,在2000 mA g-1下,一个完整的电池显示了154.4 Wh kg-1.
结论:
- EFG的长距离有序结构是提高Na+扩散和储存的关键.
- 与之前报告的SIB阳极扩展石墨材料相比,EFG表现出更高的性能.
- 这项研究推进了EFG作为SIB的高性能阳极的应用.
