Sustainable Closed-Pore Engineering of Bamboo-Derived Hard Carbon for High-Capacity Sodium-Ion Battery Anodes

法拉第效率 材料科学 碳纤维 阳极 纤维素 电池(电) 半纤维素 木质素 化学工程 储能 电化学 生物量(生态学) 有机自由基电池 纳米技术 原材料 钠离子电池 可再生能源 水解 木质纤维素生物量 制浆造纸工业 热解 工作(物理) 工艺工程 可持续能源 生物炼制 生物燃料 碳骨架
作者
Xian Li,Linguo Chen,Guangjin Wang,Xiong Lu,Ning Dang,Wei Tang,Tianbao Zhao
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:14 (26): 11629-11639
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.6c02601
摘要

Hard carbon (HC) from lignocellulosic biomass is a promising candidate for sodium-ion batteries (SIBs) anodes, but its sodium-storage performance is severely limited by the imprecise regulation of pore architecture. Herein, a green and scalable strategy was developed to tailor the closed-pore structure of bamboo-derived HC by mild p -toluenesulfonic acid ( p -TSA) pretreatment. This environmentally benign organic acid selectively hydrolyzes hemicellulose and dissolves lignin while preserving the crystalline cellulose skeleton for optimized Na + storage. Systematic characterization and electrochemical tests revealed that the moderately treated PTSC-5% formed an optimized closed-pore structure and expanded carbon interlayer spacing, delivering an initial discharge capacity of 399.63 mAh g –1 (244.8 mAh g –1 from plateau capacity) at 0.1C, an initial Coulombic efficiency (ICE) of 83.08%, and ∼84% capacity retention after 100 cycles. This work provides a cost-effective, sustainable, and industrially scalable route for the pore regulation of biomass-derived HC, clarifies the structure-performance relationship of closed-pore engineered HC for sodium storage, and advances the practical application of high-performance SIBs in sustainable large-scale energy storage systems.
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
完美世界应助小七采纳,获得10
刚刚
不加糖的刘先森完成签到,获得积分10
刚刚
ciweihuju完成签到,获得积分10
刚刚
pipipi5200完成签到,获得积分10
刚刚
TRACEY完成签到,获得积分10
刚刚
ppang发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
KEFE发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
顾矜应助少年游采纳,获得10
2秒前
nanjiren完成签到,获得积分10
3秒前
longlong完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
酷波er应助WhiteSand采纳,获得10
4秒前
青灿笑发布了新的文献求助10
4秒前
nnn发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
ZBYY发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
花花发布了新的文献求助20
6秒前
花花发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
吴快快完成签到,获得积分10
8秒前
暴躁鸡叉骨完成签到,获得积分10
8秒前
星星发布了新的文献求助10
9秒前
ll发布了新的文献求助10
9秒前
Strive应助Maestro_S采纳,获得50
9秒前
天才小耶完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
kkkq完成签到 ,获得积分10
10秒前
热心的梦桃完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
崔晴晴发布了新的文献求助10
10秒前
10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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 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 7616427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9191832
关于积分的说明 19697789
捐赠科研通 7188979
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271728
关于科研通互助平台的介绍 2434643
邀请新用户注册赠送积分活动 2266780