Enhancing electrochemical performance in sodium-ion batteries: Strategic modification of oxygen-containing functional groups in hard carbon

电化学 钠 碳纤维 氧气 离子 化学 化学工程 无机化学 材料科学 电极 有机化学 复合材料 复合数 工程类 物理化学
作者
Yulong Li,Yin Yang,Rundan Lin,Chen Zhang,Ting Xiao,Zhuang Ma,Qi Zhang,Xinlong Ma
出处
期刊:Fuel [Elsevier BV]
卷期号:381: 133397-133397 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2024.133397
摘要

Developing sodium-ion batteries (SIBs) as alternatives to lithium-ion battery systems presents significant challenges, particularly in creating efficient anode materials due to the larger ionic radius of sodium. A novel synthesis strategy utilizing pre-oxidation and high-temperature carbonization is developed to obtain pre-oxidized pitch-based hard carbon (OPHC), further enhancing SIB anode performance. This method increases the layer spacing and integrates oxygen-containing functional groups, significantly modifying the carbon structure of the pitch. These modifications enhance reversible Na + adsorption and increase active site availability for Na + storage, which is crucial for battery performance. OPHC derived from pre-oxidation at 300 ℃ and carbonization at 1200 ℃ (OPHC-300–1200) exhibits a reversible Na + storage capacity of 333.7 mAh/g at 50 mA g −1 and maintains 121.3 mAh/g after 500 cycles at 1 A g −1 , demonstrating superior rate capability and cycling stability. The assembled OPHC-300–1200//Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 full cell also achieves high energy and power densities (159.6 Wh kg −1 at 994 W kg −1 ). CASTEP simulations further confirm enhanced material conductivity due to a reduced band gap. These findings improve understanding of structural effects on SIB performance and suggest a practical method for developing robust anode materials, marking a significant advance towards sustainable energy storage.
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
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
zhazhazha完成签到,获得积分20
2秒前
BoLuo完成签到,获得积分10
3秒前
荔枝白的应助被小田采纳,获得10
3秒前
yiguaer完成签到,获得积分10
3秒前
打打的应助被小田采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
Jason完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
汀白完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
海盐薄荷糖完成签到,获得积分10
4秒前
YZH完成签到 ,获得积分10
4秒前
还单身的藏花完成签到,获得积分10
5秒前
cocoliu完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
闪闪孤兰发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
coolhoo发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
zhazhazha发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
YANG_Shuo发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.2的应助被2425采纳,获得10
8秒前
Grace_Guo发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
weweweweq发布了新的文献求助30
8秒前
胜利完成签到,获得积分10
8秒前
化工兔发布了新的文献求助10
8秒前
slby完成签到,获得积分10
9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
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
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
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 8117105
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9522947
关于积分的说明 21541803
捐赠科研通 7695667
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3414079
关于科研通互助平台的介绍 2540316
邀请新用户注册赠送积分活动 2454046