CO2 激活诱导的,来自竹子的硬碳中的闭孔,用于增强离子储存
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Key Laboratory of Advanced Materials and Applications for Batteries of Zhejiang Province, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China.
Journal of colloid and interface science
|October 8, 2025
概括
用于离子电池 (SIB) 的竹制硬碳阳极使用二氧化碳激活进行了增强. 这一过程提高了孔隙性和提高了容量,为SIBs提供了具有成本效益和环保的解决方案.
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:
- 来自竹子的硬碳 (HC) 显示了离子电池 (SIB) 阳极的潜力.
- 提高HC阳极的容量对于商业SIB应用至关重要.
- 在HC中创建多孔结构是提高性能的有效策略.
研究的目的:
- 通过使用二氧化碳激活来增强竹制硬碳的多孔性.
- 为了研究二氧化碳激活度对HC结构和特性的影响.
- 为了评估改造HC材料的电化学性能,作为SIB阳极.
主要方法:
- 由竹子衍生的碳前体被使用在800°C的二氧化碳激活.
- 激活度是通过改变碳前体量 (1-10 g) 来控制的.
- 活性材料在1300°C进行了二次碳化,以产生HC阳极.
主要成果:
- 二氧化碳的激活显著增加了碳前体的特定表面积.
- 二次碳化减少了特定表面积,但增加了闭孔体积.
- 最佳的HC阳极表现出高可逆的特异容量339.2mAhg-1在30mAg-1.1时.
- 阳极在200个循环后在300 mA g-1.1下实现了86.3%的初始库伦比克效率和93.6%的容量保留.
结论:
- 二氧化碳激活是一种有效,低成本和环保的方法,用于增强SIB阳极的竹子衍生HC.
- 优化的多孔结构提高了储存能力和循环稳定性.
- 这种方法为开发高性能SIB阳极材料提供了可持续的途径.
