Harnessing Native Al/Si Impurities in Bamboo Black Liquor for Self‐Templated Closed‐Pore Hard Carbon Anodes

阳极 碳化 炭黑 黑液 材料科学 碳纤维 化学工程 杂质 竹子 造纸 电化学 木质素 制浆造纸工业 降级(电信) 碱金属 紧迫的 废物管理 化学 电流密度 电池(电)
作者
Zhenbing Sun,Qi Yu,Yujun Li,Lin Zhao,Zhenrui Li,Haifeng Zuo,Qinxuan Shi,Zehui Jiang,Qianli Ma,Xing'e Liu
出处
期刊:Carbon energy [Wiley]
标识
DOI:10.1002/cey2.70253
摘要

ABSTRACT Biomass‐derived hard carbon is considered a promising anode material for sodium‐ion batteries (SIBs). However, the efficient formation of abundant, effective closed pores for sodium storage remains a major challenge. Herein, an innovative strategy has been proposed using naturally occurring alumina (Al 2 O 3 ) and silica (SiO 2 ) from industrial bamboo lignin black liquor as self‐sacrificial templates to formulate high‐performance hard carbon anodes with well‐developed closed‐pore structures. Alkali treatment after carbonization (CW process) can remove residual Al 2 O 3 and SiO 2 impurities effectively, and subsequent high‐temperature treatment at 1500°C induces the in‐situ formation of numerous closed‐pore. Of the resulting samples, the 600‐CW‐15 exhibits exceptional electrochemical performance, with an initial discharge capacity of 382.4 mAh g − 1 while maintaining 264.8 mAh g − 1 at a high current density of 800 mA g − 1 . Furthermore, after the 100 cycles at 300 mA g − 1 , it retains 83.4% of its capacity. Structural analyses confirm that the 600‐CW‐15 sample possesses a substantial closed‐pore volume of 0.223 cm 3 g − 1 , which provides abundant active sites for sodium storage. Both the in situ and ex situ characterizations further reveal that the low‐potential plateau capacity originates primarily from the formation of Na clusters within the closed pore. This strategy will enable papermaking waste black liquor to be utilized for hard carbon anodes with excellent rate capability and cycling stability. This study underscores the potential application of black liquor waste to high‐performance, long‐life 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
裴之洽闻发布了新的文献求助10
刚刚
小别完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
灰灰完成签到 ,获得积分10
1秒前
stan发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
李恩乐完成签到 ,获得积分10
5秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Harper发布了新的文献求助10
5秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Ilan完成签到,获得积分10
6秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
123应助幽默的翎采纳,获得10
7秒前
甜甜曼凡应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
rainsy发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
沐啊完成签到 ,获得积分10
8秒前
大模型应助扶摇采纳,获得10
9秒前
潇洒红牛完成签到,获得积分10
9秒前
借一颗糖发布了新的文献求助30
9秒前
烟花应助斯文土豆采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
何灵泛完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
Ginger发布了新的文献求助10
15秒前
rainsy完成签到,获得积分10
15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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 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 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 7654784
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9225985
关于积分的说明 19822049
捐赠科研通 7221142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279759
关于科研通互助平台的介绍 2440243
邀请新用户注册赠送积分活动 2279171