Unlocking the Role of Carbon Microstructure in MOF ‐Mediated Interfacial Engineering for Fast‐Charging Sodium‐Ion Batteries

材料科学 阳极 碳纤维 微观结构 功率密度 复合数 电化学 化学工程 扩散 涂层 多孔性 工作(物理) 复合材料 纳米技术 增强碳-碳 电流密度 储能 放松(心理学) 能量密度 离子 阴极 容量损失 碳捕获和储存(时间表) 电池(电) 合理设计
作者
Fujuan Wang,Nan Jia,Tianyun Zhang,Xiaoya Kang,Rui Wang,Fen Ran
出处
期刊:Energy & environmental materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/eem2.70512
摘要

The performance of hard carbon anodes in sodium‐ion batteries is restricted by the inherent trade‐off between rate capability and capacity due to uncoordinated ion‐electron transport. This research indicates that the microstructure of the carbon host crucially determines the interfacial reconstruction behavior and electrochemical outcome of MOF modification. For porous cellulose‐derived carbon, the integration of MOF induces a continuous composite interface, enhancing the Na + diffusion coefficient by an order of magnitude below 0.1 V (reaching 10 −9 cm 2 s −1 ), and yielding a high reversible capacity of 667.2 mAh g −1 with 79% capacity retention. In contrast, on commercial hard carbon with a higher degree of graphitization, MOF forms a discontinuous physical coating that obstructs intrinsic ion pathways, restricting rate performance of hard carbon despite the improvement in its cycling stability. In‐situ EIS and distribution of relaxation time analyses disclose lower charge‐transfer resistance and optimized SEI evolution in MOF@cellulose‐derived carbon, facilitating efficient ion‐electron dual transport. The full cell utilizing MOF@cellulose‐derived carbon attains a high energy density of 172.8 Wh kg −1 at a power density of 2065 W kg −1 . This work offers mechanistic insights into the correlations among carbon microstructure, interface, and performance, guiding the rational anodes design of high‐power and high‐energy density sodium‐ion batteries.
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
刚刚
虚幻道罡完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Ava的应助被啦啦啦采纳,获得10
刚刚
上官若男的应助被善良安荷采纳,获得10
刚刚
江凡儿发布了新的文献求助10
刚刚
HouKk发布了新的文献求助10
1秒前
皋生发布了新的文献求助10
1秒前
无极微光的应助被翻似烂柯人采纳,获得20
1秒前
2秒前
淡定发布了新的文献求助20
2秒前
Bedlitzer发布了新的文献求助20
2秒前
2秒前
小迪发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
guo发布了新的文献求助10
4秒前
chengwang发布了新的文献求助10
5秒前
枫叶发布了新的文献求助30
5秒前
虚幻道罡发布了新的文献求助10
5秒前
桂花糕发布了新的文献求助10
6秒前
周一完成签到,获得积分10
7秒前
奶油桃子发布了新的文献求助10
7秒前
完美世界的应助被1212121采纳,获得10
7秒前
7秒前
Qianru发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
一棵树完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
复杂映萱完成签到,获得积分10
10秒前
会吐丝的萝卜完成签到,获得积分10
10秒前
徐徐睡不醒完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
脑洞疼的应助被chengwang采纳,获得10
10秒前
10秒前
完美世界的应助被zwd采纳,获得10
11秒前
小二郎的应助被DYNAMITE采纳,获得10
11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 Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
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 8135250
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9536607
关于积分的说明 21618658
捐赠科研通 7717996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3419478
关于科研通互助平台的介绍 2544783
邀请新用户注册赠送积分活动 2461180