Sulfur-Doped Carbon for Potassium-Ion Battery Anode: Insight into the Doping and Potassium Storage Mechanism of Sulfur

硫黄 阳极 碳纤维 电池(电) 钾 无机化学 化学 钾离子电池 材料科学 兴奋剂 化学工程 电极 有机化学 磷酸钒锂电池 复合材料 功率(物理) 物理化学 工程类 物理 复合数 光电子学 量子力学
作者
Daping Qiu,Biao Zhang,Teng Zhang,Tong Shen,Zijing Zhao,Yanglong Hou
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (12): 21443-21451 被引量:143
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c09845
摘要

The sulfur doping strategy has been attracting extensive interest in potassium-ion battery carbon anodes for the dual potential of improving the capacity and kinetics of carbon anodes. Understanding the doping and potassium storage mechanism of sulfur is crucial to guide the structural design and optimization of high-performance sulfur-doped carbon anodes. Herein, presenting a laboratory-synthesized sulfur-doped hard carbon (SHC) with a sulfur content of 6.4 at. % as an example, we clarify the sulfur doping mechanism and reveal the role of sulfur in potassium storage. The high sulfur content of SHC stems from the selective substitution of sulfur for carbon and the residual trace of sulfur molecular fragments after sulfurization. As a result, thanks to the multifaceted roles of doped sulfur in potassium storage, about twice as much capacity, rate capability, and cycling stability is achieved for SHC against S-free hard carbon at the same test conditions. Furthermore, potassium-ion hybrid capacitors assembled based on an SHC anode demonstrate high energy/power density (139 Wh kg –1 /7.3 kW kg –1 ), along with an extraordinary cycling stability.
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
顺利毕业完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
JamesPei的应助被高大星月采纳,获得10
3秒前
4秒前
Yolanda_Xu发布了新的文献求助10
4秒前
霍则风发布了新的文献求助20
5秒前
sqq发布了新的文献求助10
5秒前
Xpearl完成签到,获得积分10
6秒前
Duang发布了新的文献求助10
6秒前
Saluzi发布了新的文献求助10
6秒前
hhhh发布了新的文献求助10
7秒前
思源发布了新的文献求助10
8秒前
xyz完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
carina完成签到,获得积分10
10秒前
许钰莹完成签到,获得积分10
11秒前
Orange的应助被小郝采纳,获得10
11秒前
13秒前
机灵嘉懿完成签到 ,获得积分10
14秒前
大模型的应助被chen采纳,获得10
14秒前
caomei完成签到,获得积分10
16秒前
Zmh发布了新的文献求助10
18秒前
huh发布了新的文献求助10
21秒前
Saluzi完成签到,获得积分20
23秒前
Ava的应助被xiao采纳,获得10
23秒前
AireenBeryl531的应助被fyy采纳,获得10
24秒前
朴实涵山完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
耍酷的鹰完成签到,获得积分10
25秒前
123完成签到 ,获得积分10
25秒前
执着白筠发布了新的文献求助30
27秒前
嘿嘿完成签到 ,获得积分10
28秒前
风中的仙人掌完成签到 ,获得积分10
30秒前
姚学宇发布了新的文献求助30
30秒前
31秒前
欢喜小熊猫完成签到,获得积分10
32秒前
33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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Exploring Mental Health in Education 600
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
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 8048754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478253
关于积分的说明 21292229
捐赠科研通 7617014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392730
关于科研通互助平台的介绍 2524030
邀请新用户注册赠送积分活动 2430837