Scalable Steam‐Assisted Pyrolysis for Hard Carbon Anodes Toward High‐Performance Alkali‐Ion Storage

材料科学 热解 阳极 化学工程 碳纤维 电解质 热分解 电池(电) 微观结构 纳米尺度 热稳定性 分解 可扩展性 纳米技术 降级(电信) 纳米颗粒 动力学 比表面积 相间 热的 碳化 储能
作者
Wang Zhou,Ying Mo,Biao Zheng,Yanqing Wu,X. C. Li,Zhilu Liu,Yubin Ke,Shi Chen,Peng Gao,Yan Duan,Jilei Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (35) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202532130
摘要

ABSTRACT The scalable synthesis of hard carbon (HC) with optimized pore structure and interfacial properties remains a challenge for alkali‐ion battery anodes. Herein, we propose a steam‐assisted pyrolysis (SAP) strategy that mitigates the low efficiency and safety concerns of conventional solvothermal methods, enabling cost‐effective and scalable control of carbon nanostructures. Glycerol (boiling point ≈ 290 °C) is introduced into phenolic resin to achieve controlled and synchronized steam release during thermal decomposition. The resulting internal steam pressure facilitates precursor decomposition at lower temperatures, suppresses graphitization, and promotes the formation of highly defective carbon with abundant closed nanopores. The optimized high‐boiling‐point‐derived HC (HB‐HC) thereby delivers high Na + and K + storage capacities of 413.1 and 396.5 mAh g −1 , respectively. Na‐ion full cells retain 93.6% capacity after 250 cycles at 0.1 A g −1 , with 68.8% capacity retention at 0.5 A g −1 . Ah‐level pouch cells achieve 80.2% retention after 300 cycles at 0.5 C and exhibit excellent low‐temperature performance. Simultaneously enhanced kinetics and cycling stability arise from defect‐mediated surface adsorption, stable NaF‐rich solid electrolyte interphase (SEI) and the formation of quasi‐metallic Na/K clusters within closed nanopores. This work presents a scalable and industrially viable approach to high‐performance HC, offering new insights into microstructure design for next‐generation alkali‐ion batteries.
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
1秒前
1秒前
song发布了新的文献求助10
2秒前
野性的雨竹完成签到,获得积分10
2秒前
须臾发布了新的文献求助10
3秒前
ALAI发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
lee完成签到,获得积分20
4秒前
Liulu发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
上官若男应助牙牙采纳,获得10
5秒前
hhhhhhmt完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Eva完成签到,获得积分10
7秒前
思源应助bdsjy采纳,获得10
8秒前
8秒前
科目三应助光亮的依瑶采纳,获得10
8秒前
11秒前
希望天下0贩的0应助song采纳,获得10
11秒前
xushanqi发布了新的文献求助10
11秒前
liushu完成签到,获得积分10
13秒前
粗犷的天川完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
zhangbing发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
爆米花应助ALAI采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
兴奋烨完成签到 ,获得积分10
17秒前
英俊的铭应助hoax采纳,获得10
18秒前
牙牙发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
zuyin发布了新的文献求助10
20秒前
研友_VZG7GZ应助zhangbing采纳,获得10
21秒前
哟嚛完成签到,获得积分10
23秒前
ava425发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
牙牙完成签到,获得积分10
25秒前
pups发布了新的文献求助10
26秒前
26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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7624135
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199304
关于积分的说明 19722362
捐赠科研通 7195390
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273475
关于科研通互助平台的介绍 2435675
邀请新用户注册赠送积分活动 2269258