Orbital Rehybridization Enabling Abundant Pentagonal–Heptagonal Rings in Hard Carbon for Optimal Sodium‐Ion Batteries

离子 碳纤维 材料科学 纳米技术 结晶学 化学 复合数 有机化学 复合材料 冶金
作者
Yanni Wang,Jiang Zhou,Xinyan Zhou,Qing Liang,Aofei Wei,Detian Meng,Wenwen Li,Maosheng Zhang,Fuxi Liu,Wei Zhang,Weitao Zheng
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (42): e202512725-e202512725
标识
DOI:10.1002/anie.202512725
摘要

Abstract Curvature structure modulation through the introduction of abundant non‐hexagonal (pentagonal and/or heptagonal) rings results in structural mutation and tuning of the electronic structure of hard carbon. This functional utilization of hard carbon is promising yet very challenging. For instance, in an electrochemical storage system, the curvature effect leads to the formation of structurally defective carbon materials with higher reactivity than pure graphite. Here, we reveal that the introduction of pentagonal–heptagonal rings results in partial structural distortion by distorting C═C bonds in pyrolyzed topologically defective hard carbon (TDC). Theoretical and experimental evidence indicates that hard carbon with abundant pentagonal–heptagonal rings forms localized curvature structures. The corresponding changes in electronic properties from the sp 2 hybridization state are mainly due to the rehybridization of σ and π orbitals. The resulting charge‐rich structure has high reactivity for sodium ion adsorption. Samples with abundant pentagonal–heptagonal rings exhibited excellent rate performance and high cycling stability, as indicated by a capacity of 411 mAh g −1 (TDC‐2) after 400 cycles at a current density of 2 A g −1 , in contrast to 212 mAh g −1 for TDC‐1.
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
Cunese完成签到,获得积分10
2秒前
Nailuokk完成签到,获得积分20
2秒前
机灵书易发布了新的文献求助10
3秒前
SciGPT应助冷酷的亿先采纳,获得10
3秒前
斯文沛儿完成签到,获得积分10
4秒前
海的声音发布了新的文献求助10
5秒前
Hhhhhhu发布了新的文献求助10
6秒前
zj完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
英姑应助柯柯采纳,获得10
8秒前
bai完成签到,获得积分10
9秒前
甜甜的幼珊完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
muyassar完成签到,获得积分10
10秒前
susan发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
寻悦发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
满意幻莲完成签到,获得积分10
16秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
17秒前
关忆北发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
开朗的又亦完成签到,获得积分10
18秒前
悠悠筱柒完成签到,获得积分10
18秒前
似水流年发布了新的文献求助10
19秒前
石榴汁的书完成签到,获得积分10
19秒前
桐桐应助朝碧海而暮苍梧采纳,获得10
20秒前
21秒前
危机的白风完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
苹果牌牛仔裤完成签到,获得积分10
25秒前
说好不吃肥肉的完成签到,获得积分10
26秒前
弎夜完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
Eric完成签到,获得积分10
28秒前
wxh发布了新的文献求助20
29秒前
小葛发布了新的文献求助10
31秒前
31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 Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625971
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711784
关于积分的说明 14956856
捐赠科研通 4779935
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553998
邀请新用户注册赠送积分活动 1515892
关于科研通互助平台的介绍 1476077