Unlocking Kinetic Limitations in Hard‐Carbon Anodes to Enable Practical Fast‐Charging Sodium‐Ion Batteries

阳极 材料科学 碳纤维 电解质 瓶颈 动能 纳米技术 工作(物理) 表征(材料科学) 储能 相间 容量损失 化学工程 普鲁士蓝 阴极 电极 工艺工程 电流密度 钥匙(锁) 设计要素和原则 公共记录 机制(生物学)
作者
Wenjie Huang,Chun Wu,Li Zhong,Qinghang Chen,Hang Zhang,Xin Tan,Shulei Chou,Xingqiao Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (10) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/aenm.202505568
摘要

ABSTRACT Hard carbons are considered to be the most promising anode materials for sodium‐ion batteries (SIBs) because of their low cost and high sodium storage performance. However, the inadequate rate performance of hard carbon remains a critical bottleneck hindering high‐power applications of SIBs. Herein, we elucidate the key structural descriptors underlying the rate‐performance failure mechanism by constructing hard carbon with tailored microstructures, achieved via precise regulation of precursor composition. It is worth noting that the hard carbons engineered with the aforementioned differentiated structural design exhibit similar thermodynamic behaviors for sodium storage, but markedly different kinetic properties. At a current density of 2 A g −1 , the reversible capacity of ABP‐L‐1400 is 304.6 mAh g −1 , which is 1.24 times of ABP‐H‐1400. Systematic characterization reveals that the kinetic difference is primarily attributable to variations in low‐plateau capacity, with key influencing factors identified through in‐depth analysis as the uniform organic/inorganic hybrid solid electrolyte interphase and the micro‐open pore structure. Additionally, practical applications can be extended to high‐power Prussian blue//hard carbon cylindrical cells, demonstrating a capacity of 702.2 mAh at 5 C. This work provides guidance for the design of advanced fast‐charging 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
养乐多完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3应助sube采纳,获得10
1秒前
Nick_YFWS完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
yjh123应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
kkkk应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
麦兜完成签到 ,获得积分10
5秒前
XZY完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
叶欣完成签到 ,获得积分10
7秒前
怪不好意思的完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
11秒前
丘比特应助乐融融采纳,获得10
11秒前
12秒前
喜悦一德完成签到,获得积分10
12秒前
zy完成签到 ,获得积分10
13秒前
不渡江完成签到 ,获得积分10
13秒前
Patrick完成签到,获得积分0
14秒前
Hello应助伶俐的冥幽采纳,获得10
16秒前
Justtry完成签到,获得积分10
17秒前
CodeCraft应助qianru采纳,获得10
17秒前
17秒前
mingjiang发布了新的文献求助10
18秒前
闪闪映易完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
23秒前
Shawn完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
科研蛀虫完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
qianru发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
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 7170294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8811750
关于积分的说明 18617178
捐赠科研通 6784293
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167044
关于科研通互助平台的介绍 2308415
邀请新用户注册赠送积分活动 2141749