Bi@C nanosphere anode with Na+‐ether‐solvent cointercalation behavior to achieve fast sodium storage under extreme low temperatures

二聚体 阳极 电化学 材料科学 电解质 活化能 化学工程 溶剂 扩散 电极 化学 物理化学 有机化学 热力学 物理 工程类 冶金
作者
Lingli Liu,Siqi Li,Lei Hu,Xin Liang,Wei Yang,Xulai Yang,Kunhong Hu,Chaofeng Hou,Yongsheng Han,Shulei Chou
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
卷期号:6 (9) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/cey2.531
摘要

Abstract The low ion transport is a major obstacle for low‐temperature (LT) sodium‐ion batteries (SIBs). Herein, a core‐shell structure of bismuth (Bi) nanospheres coated with carbon (Bi@C) is constructed by utilizing a novel Bi‐based complex (1,4,5,8‐naphthalenetetracarboxylic dianhydride as the ligand) as the precursor, which provides an effective template to fabricate Bi‐based anodes. At −40°C, the Bi@C anode achieves a high capacity, which is equivalent to 96% of that at 25°C, benefitting from the core‐shell nanostructured engineering and Na + ‐ether‐solvent cointercalation process. The special Na + ‐diglyme cointercalation behavior may effectively reduce the activation energy and accelerate the Na + diffusion kinetics, enabling the excellent low‐temperature performance of the Bi@C electrode. As expected, the fabricated Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 //Bi@C full‐cell delivers impressive rechargeability in the ether‐based electrolyte at −40°C. Density functional theory calculations and electrochemical tests also reveal the fast reaction kinetic mechanism at LT, thanks to a much lower diffusion energy barrier (167 meV) and a lower reaction activation energy (32.2 kJ mol −1 ) of Bi@C anode in comparison with that of bulk Bi. This work provides a rational design of Bi‐based electrodes for rechargeable SIBs under extreme conditions.
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
wangyuan完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
CCC发布了新的文献求助10
3秒前
Hello应助小红鲸采纳,获得10
3秒前
SYLH应助氧化石墨烯采纳,获得10
3秒前
3秒前
benbengouj发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
yx626发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
勤奋的白桃完成签到,获得积分20
8秒前
英姑应助qwe采纳,获得10
8秒前
Duang发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研通AI2S应助Accepted采纳,获得10
10秒前
10秒前
cc完成签到,获得积分10
11秒前
李家人完成签到 ,获得积分10
13秒前
不吃糖发布了新的文献求助10
13秒前
薅住科研的头发完成签到,获得积分10
14秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
思源应助benbengouj采纳,获得10
14秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
蘑菇屋应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
独特的秋发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Li应助薛厌采纳,获得10
16秒前
ljy关闭了ljy文献求助
16秒前
17秒前
ref:rain发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
Epigenetic Drug Discovery 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3814775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3358921
关于积分的说明 10398088
捐赠科研通 3076295
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1689750
邀请新用户注册赠送积分活动 813229
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 767599