Molecular Weaving of Biomass Precursors: Engineering Hard Carbon With Synergistic sp 2 /sp 3 ‐C and Closed‐Pore Structures for High‐Performance Sodium‐Ion Batteries

阳极 碳纤维 材料科学 化学工程 聚合物 储能 编织 无定形碳 纳米技术 法拉第效率 电极 生物量(生态学) 电池(电) 淀粉 扩散 碳纳米管 阴极 涂层 电导率 木质素 杂原子 分子工程 纳米颗粒 合理设计 纳米尺度 无定形固体 动力学 丙烯酸酯
作者
Yulong Li,Haoyu Xu,Ting Xiao,Chen Zhang,Yin Yang,Henglong Ren,Changbo Lu,Chenggen Xu,Qiankun Xiang,He Wang,Tao Liu,Ruiqian Zhang,Xinlong Ma
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:22 (57): e75123-e75123
标识
DOI:10.1002/smll.75123
摘要

ABSTRACT Hard carbon is regarded as one of the most promising anode materials for sodium‐ion batteries (SIBs). However, its practical application is hindered by the incompatibility of the contradiction between rate performance, capacity, and initial coulombic efficiency. Herein, we propose a biomass‐derived molecular weaving carbon strategy that enables precise control over the precursor structure at the molecular scale by controlling the pre‐carbonization temperature. The hydroxyl‐rich starch chains are woven with aromatic lignin skeletons to construct a starch‐lignin‐derived hard carbon (SLHC) interpenetrating polymer network. In the prepared SLHC, the appropriate proportion of sp 2 /sp 3 ‐C enhances both conductivity and additional active sites, whereas abundant andlarge‐sized closed pores provide sufficient space for Na + storage. The synergistic effect enables SLHC to achieve faster Na + diffusion kinetics and higher storage capacity. The SLHC electrode delivers a high reversible capacity of 346.0 mAh g −1 at 30 mA g −1 and retains 190.0 mAh g −1 after 500 cycles at 500 mA g −1 . Additionally, the assembled full‐cell achieves a high energy density of 227.6 Wh kg −1 . Through in situ/ex situ characterization techniques, the intrinsic mechanisms of charge storage and interface dynamics are revealed. This work constructs a molecular engineering strategy for the rational design of high‐performance hard carbon anodes in SIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Fine发布了新的文献求助10
刚刚
菲比发布了新的文献求助10
刚刚
华仔的应助被HIT_C采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
江11111完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
sillage发布了新的文献求助10
2秒前
wang发布了新的文献求助10
3秒前
TB发布了新的文献求助10
3秒前
RS6发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
刻苦以云完成签到 ,获得积分10
5秒前
天黑黑发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
舟舟发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
accept发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被狂野哑铃采纳,获得30
8秒前
科研通AI6.4的应助被狂野哑铃采纳,获得10
8秒前
9秒前
顾矜的应助被KZX6504采纳,获得30
9秒前
默默航空完成签到,获得积分10
9秒前
天黑黑完成签到,获得积分10
9秒前
CodeCraft的应助被背包客采纳,获得30
10秒前
科目三的应助被tianxiubbb采纳,获得10
10秒前
DeepSleep完成签到,获得积分10
11秒前
Humorous发布了新的文献求助10
11秒前
vae发布了新的文献求助10
12秒前
Orange的应助被林夕采纳,获得30
13秒前
accept完成签到,获得积分10
13秒前
木子啊啊发布了新的文献求助10
14秒前
坚持完成签到,获得积分10
14秒前
LUAN发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
默默航空发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8055231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9481654
关于积分的说明 21308862
捐赠科研通 7623046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394300
关于科研通互助平台的介绍 2525297
邀请新用户注册赠送积分活动 2432472