已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Biomass-derived carbon-sulfur hybrids boosting electrochemical kinetics to achieve high potassium storage performance

电化学 硫黄 Boosting(机器学习) 碳纤维 化学工程 动力学 生物量(生态学) 材料科学 化学 无机化学 电极 复合数 计算机科学 有机化学 生物 生态学 物理化学 复合材料 机器学习 物理 工程类 量子力学
作者
Bin Cao,Shan Gao,Yu Ma,Di Zhang,Zirong Guo,Mengjiao Du,Zijun Xin,Chunli Zhou,Huan Liu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:661: 598-605 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.01.201
摘要

Potassium-ion batteries (PIBs) as an emerging battery technology have garnered significant research interest. However, the development of high-performance PIBs critically hinges on reliable anode materials with comprehensive electrochemical performance and low cost. Herein, low-cost N-doped biomass-derived carbon-sulfur hybrids (NBCSHs) were prepared through a simple co-carbonization of the mixture of a biomass precursor (coffee grounds) and sulfur powder. The sulfur in NBCSHs predominantly exists in the form of single-atomic sulfur bonded with carbon atoms (CSC), functioning as main active redox sites to achieve high reversible capacity. Electrochemical evaluations reveal that the NBCSH 1–3 with moderate sulfur content shows significantly improved potassium storage performance, such as a high reversible capacity of 484.7 mAh g−1 and rate performance of 119.4 mAh g−1 at 5 A g−1, 4.5 and 14.7 times higher than that of S-free biomass-derived carbon, respectively. Furthermore, NBCSH 1–3 exhibits stable cyclability (no obvious capacity fading even after 1000 cycles at 0.5 A g−1) and excellent electrochemical kinetics (low overpotentials and apparent diffusion coefficients). The improved performance of NBCSHs is primarily attributed to pseudocapacitance-dominated behavior with fast charge transfer capability. Density functional theory calculations also reveal that co-doping with S, N favors for achieving a stronger potassium adsorbing capability. Assemble K-ion capacitors with NBCS 1–3 as anodes demonstrate stable cyclability and commendable rate performance. Our research envisions the potential of NBCSHs as efficient and sustainable materials for advanced potassium-ion energy storage systems.
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
Jasper应助ysss0831采纳,获得10
刚刚
3秒前
高源伯发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
KaK完成签到,获得积分10
5秒前
就生鸭完成签到,获得积分10
6秒前
ztt完成签到,获得积分10
6秒前
newplayer发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
殷勤的哑铃完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
10秒前
Ljh发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
15秒前
上官若男应助FFFFcom采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
完美世界应助Ljh采纳,获得10
18秒前
靤君发布了新的文献求助10
21秒前
ysss0831发布了新的文献求助10
23秒前
hitzwd完成签到,获得积分10
25秒前
泊岸发布了新的文献求助10
25秒前
白金之星完成签到 ,获得积分10
25秒前
sadscv发布了新的文献求助10
26秒前
科研通AI6.4应助xmr采纳,获得30
27秒前
酷炫妙竹发布了新的文献求助30
28秒前
29秒前
斯文败类应助cyc采纳,获得10
32秒前
无花果应助abslving采纳,获得30
32秒前
NI完成签到 ,获得积分10
33秒前
这个好困发布了新的文献求助10
34秒前
好久不见完成签到 ,获得积分10
34秒前
海的海完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
小马甲应助ysss0831采纳,获得10
36秒前
nc完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
39秒前
卡皮巴拉完成签到 ,获得积分10
40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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Development Across Adulthood 600
天津市智库成果选编 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444232
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258104
关于积分的说明 17590702
捐赠科研通 5503144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901274
邀请新用户注册赠送积分活动 1878320
关于科研通互助平台的介绍 1717595