Correlation of Structure and Performance of Hard Carbons as Anodes for Sodium Ion Batteries

阳极 离子 电化学 石墨烯 材料科学 同步加速器 碳纤维 插层(化学) 化学物理 钠 纳米尺度 工作(物理) 化学工程 电极 纳米技术 化学 无机化学 物理化学 热力学 有机化学 复合数 复合材料 物理 工程类 核物理学 冶金
作者
Aurora Gomez Martin,Julian Martínez-Fernández,Mirco Ruttert,Martin Winter,Tobias Placke,Joaquin Ramirez‐Rico
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (18): 7288-7299 被引量:194
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.9b01768
摘要

Hard carbons are the material of choice as negative electrode in sodium ion batteries. Despite being extensively studied, there is still debate regarding the mechanisms responsible for storage in low- and high-potential regions. This work presents a comprehensive approach to elucidate the involved storage mechanisms when Na ions insert into such disordered structures. Synchrotron X-ray total scattering experiments were performed to access quantitative information on atomic ordering in these materials at the nanoscale. Results prove that hard carbons undergo an atomic rearrangement as the graphene layers cross-link at intermediate temperatures (1200–1600 °C), resulting in an increase of the average interplanar distance up to 1400 °C, followed by a progressive decrease. This increase correlates with the positive trend in the reversible capacity of biomass-derived carbons when processed up to 1200–1600 °C due to an increased capacity at low potential (≤0.1 V vs Na/Na + ). A decrease in achievable sloping capacity with increasing heat-treatment temperature arises from larger crystalline domains and a lower concentration of defects. The observed correlation between structural parameters and electrochemical properties clearly supports that the main storage of Na ions into a hard-carbon structure is based on an adsorption–intercalation mechanism.
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
勤劳的潇完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
上官若男的应助被老迟到的涫采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
李月发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
Ethan发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
CipherSage的应助被wuniuniu采纳,获得10
4秒前
Gaowenjie发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
cryz发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
minikk发布了新的文献求助10
5秒前
nn发布了新的文献求助10
5秒前
桐桐的应助被洛丶采纳,获得30
5秒前
Micronano01发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
ljjjjj完成签到,获得积分10
6秒前
锁指导完成签到,获得积分10
6秒前
灼灼朗朗完成签到,获得积分10
7秒前
TongVS发布了新的文献求助10
7秒前
慕青的应助被dou采纳,获得10
7秒前
hao发布了新的文献求助10
7秒前
医学生良发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
chenrui发布了新的文献求助10
7秒前
zh发布了新的文献求助10
7秒前
今后的应助被Jasper采纳,获得10
8秒前
zxy完成签到 ,获得积分10
8秒前
SanXing三醒发布了新的文献求助10
9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
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
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 8064342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9487285
关于积分的说明 21341523
捐赠科研通 7632325
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3397236
关于科研通互助平台的介绍 2527359
邀请新用户注册赠送积分活动 2435039