Data‐Driven Host Microstructure Design Toward Efficient and Durable Room‐Temperature Sodium–Sulfur Batteries

材料科学 电化学 阴极 碳纤维 微观结构 多孔性 纳米技术 工作(物理) 化学工程 相间 储能 耐久性 硫黄 联轴节(管道) 多孔介质 生物系统
作者
Kai Zhang,Feng Gong,Shaohuan Hong,Shenglin Liu,Zongqi Chen,Hualin Ye,Zihang Ma,Yue Ma,Baiqian Dai,Dawei Xia,Rui Xiao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.71823
摘要

ABSTRACT Porous carbon materials are critical hosts for chalcogen‐ and halogen‐based conversion‐type cathodes, as they govern the activity and durability of electrochemical reactions. Understanding how their microstructures regulate electrolyte‐electrode interactions remains challenging given multiple coupling factors and dynamic changes during electrochemical cycling. Herein, machine learning was first used to screen three pore structure parameter windows relevant to electrochemical features from a large experimental dataset (23 carbon hosts and 1055 specific‐capacity data points). Based on these screened windows, three representative carbon hosts, namely micropore‐rich carbon, balanced carbon, and meso/macropore‐rich carbon, were synthesized as model systems. We reveal that pore structure governs sulfur species evolution, thereby dictating the competition between polysulfide‐mediated reactions and solvent self‐decomposition. The resulting spatial‐compositional differences of the cathode–electrolyte interphase (CEI) were found to profoundly impact energy efficiency, reversibility, and rate performance. The balanced carbon cathode with optimized inorganic‐organic distribution delivers an initial capacity of 1249.4 mAh g −1 and retains a capacity of 784.8 mAh g −1 after 500 cycles. This work not only proposes a data‐driven strategy for identifying CEI‐relevant pore structure windows, but also provides mechanistic insight into how physical metrics of porous carbon modulate multi‐step complex reactions and ultimately influence electrochemical performance.
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
科研通AI6.4的应助被小萌兽采纳,获得10
刚刚
1秒前
Owen的应助被cc采纳,获得30
2秒前
2秒前
丰富凝梦发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
妖哥完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
小二郎的应助被wx采纳,获得20
6秒前
030关注了科研通微信公众号
6秒前
zhy1103完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
上官若男的应助被益生菌采纳,获得10
7秒前
乐乐的应助被益生菌采纳,获得10
7秒前
端庄的松完成签到,获得积分10
7秒前
zhaomr完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er的应助被益生菌采纳,获得30
7秒前
大模型的应助被益生菌采纳,获得10
7秒前
领导范儿的应助被益生菌采纳,获得10
8秒前
汉堡包的应助被益生菌采纳,获得10
8秒前
彭于晏的应助被益生菌采纳,获得10
8秒前
8秒前
星辰大海的应助被益生菌采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S的应助被益生菌采纳,获得10
8秒前
JIHUIXIAN发布了新的文献求助10
9秒前
Orange的应助被益生菌采纳,获得10
9秒前
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
简历发布了新的文献求助10
11秒前
zzz发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
白白发布了新的文献求助10
11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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
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 8129025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531447
关于积分的说明 21590629
捐赠科研通 7709963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417531
关于科研通互助平台的介绍 2543092
邀请新用户注册赠送积分活动 2458861