Molecular Descriptor‐Directed Microstructural Regulation of Asphalt‐Derived Hard Carbons for Advanced Sodium‐Ion Batteries

碳纤维 阳极 碳化 材料科学 烷基 化学工程 替代(逻辑) 微观结构 溶剂 纳米技术 电化学 有机化学 分馏 分子 石墨 拓扑(电路) 化学 组合化学 沥青 取代反应
作者
Yingdan Cui,Feng Wang,Jin Yang,Lian Chen,Yanyan Zhang,Wujun Zhang,Ningyuan Zhang,Huibo Wang,Yanbin Shen,Yuxin Tang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:65 (16): e22001-e22001 被引量:3
标识
DOI:10.1002/anie.202522001
摘要

ABSTRACT Asphalt is a promising precursor for hard carbon anode in sodium‐ion batteries, owing to its low cost and high carbon yield. However, its complex molecular composition leads to uncontrolled carbonization and unpredictable electrochemical performance. Here, we introduce two quantitative molecular descriptors: the aromatic substitution index ( f a s ) and short‐chain substitution index ( R ) that enable precise correlation between precursor molecular topology and hard carbon microstructure. Through systematic solvent fractionation and multi‐scale characterization, we discover that short‐chain pendant alkyl groups with high R values enhance oxidative crosslinking to suppress graphitization, while high‐degree aromatic substitution with high f a s values promotes the formation of uniform closed pores and optimizes structural disorder. The optimized hard carbon achieves superior sodium storage performance (326 mAh g −1 , 93% capacity retention after 500 cycles, 204 mAh g −1 at 5 A g −1 ) with exceptional rate capability. This descriptor‐based approach provides both fundamental insights into microstructure formation and a practical strategy for precursor selection, paving the way for rationally designed high‐performance hard carbon anodes.
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
shen完成签到,获得积分10
2秒前
LWL200112完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
wlq发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
April发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
路痴发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
LWL200112发布了新的文献求助10
7秒前
斯文败类应助汤浩宏采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
berg发布了新的文献求助10
11秒前
CHSLN发布了新的文献求助10
11秒前
赘婿应助斯文火龙果采纳,获得10
12秒前
Akim应助驰骋采纳,获得10
12秒前
完美清炎发布了新的文献求助10
13秒前
hellohql发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
潇洒的烙完成签到 ,获得积分10
14秒前
开放鹭洋发布了新的文献求助10
14秒前
朴实雨泽完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
汉堡包应助学术臭鼬采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
科研通AI6.2应助爆爆龙采纳,获得10
19秒前
汤浩宏发布了新的文献求助10
19秒前
彩色面包发布了新的文献求助10
20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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rutherford's Vascular Surgery and Endovascular Therapy, 2‑Volume Set, 11th Edition 480
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 7665721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235574
关于积分的说明 19874509
捐赠科研通 7234821
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283589
关于科研通互助平台的介绍 2442382
邀请新用户注册赠送积分活动 2284699