成果簡(jiǎn)介
鉀離子電池(PIB)和鈉離子電池(SIB)是未來(lái)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域得后備力量,而碳質(zhì)材料有望成為PIB和SIB得主要商業(yè)陽(yáng)極材料。硬碳是一種典型得無(wú)定形碳,具有大得表面積、可調(diào)控得層間距和優(yōu)良得導(dǎo)電性,已經(jīng)引起了廣泛得研究興趣。感謝,吉林大學(xué)梁策團(tuán)隊(duì)在《DiamRelatMater》期刊發(fā)表名為“Nitrogenself-dopedporouscarbonbasedonsunflowerseedhullsasexcellentdoubleanodesforpotassium/sodiumionbatteries”得論文,研究通過(guò)使用K2CO3浸漬活化得葵花籽殼粉末,構(gòu)建了一種富含N得多孔硬碳,具有分級(jí)得多孔結(jié)構(gòu)和豐富得表面缺陷。
當(dāng)應(yīng)用于PIBs和SIBs陽(yáng)極時(shí),該產(chǎn)品在0.2C速率下具有619 mAh g-1和609 mAh g-1得高可逆容量(1C = 279 mAh g-1),并在1C速率下表現(xiàn)出優(yōu)異得循環(huán)穩(wěn)定性,1000次循環(huán)后容量保持率達(dá)80%。儲(chǔ)鉀/儲(chǔ)鈉得優(yōu)越性能歸功于分級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)和自摻雜N導(dǎo)致得表面缺陷得協(xié)同效應(yīng)。它為開(kāi)發(fā)PIB和SIB得高性能雙功能陽(yáng)極提供了有效策略。
圖文導(dǎo)讀
圖1. CPC得合成機(jī)制示意圖。
圖2. (a, d) CPC-600, (b, e) CPC-700, (c, f) CPC-800得SEM圖像和(g, h, i) CPC-700得TEM圖像。
圖3 (a) CPC-600, (b) CPC-700和(c) CPC-800得N2吸附-解吸等溫線和(d)孔隙大小分布。
圖4. 半電池中PIB陽(yáng)極得電化學(xué)性能
圖5. (a) CPC-700 從 0.2 到 5 mV s-1 得 CV 曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻(xiàn)率。(d) 在5mVs-1時(shí) CPC-700得電容和擴(kuò)散控制貢獻(xiàn)得分離。
圖6.(a)CPC-700從0.2到5mVs-1得CV曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻(xiàn)率。(d) 在5mV s-1 時(shí)CPC-700得電容和擴(kuò)散控制貢獻(xiàn)得分離。
小結(jié)
綜上所述,以葵花籽殼為原料,采用簡(jiǎn)單得浸漬活化法制備了蜂窩多孔碳材料。簡(jiǎn)便得制備方法和優(yōu)異得性能使葵花籽殼成為堿金屬電池碳基負(fù)極材料得良好選擇。
文獻(xiàn):
doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109593