Sulfur and Nitrogen Codoped Hard Carbon with Expanded Interlayer Distance as an Effective Anode Material for Sodium-Ion Batteries

阳极 氮气 碳纤维 硫黄 离子 材料科学 化学工程 无机化学 化学 复合材料 冶金 电极 有机化学 物理化学 工程类 复合数
作者
Rajib Samanta,Sayak Roy,Sudip Barman
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:38 (20): 19867-19877 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.4c03258
摘要

Development of sodium-ion battery (SIB) anodes using cost-effective and earth-abundant elements has gained a lot of attention nowadays. The most promising SIB anode materials still involve carbon-based materials. The graphite-based materials used in lithium-ion batteries do not work well for SIB anodes as they have insufficient interlayer spacing. Crystallinity, doping functionality, and morphology tuning are, therefore, crucial to enhance the anodic performance of carbonaceous materials for SIBs. Herein, sulfur and nitrogen codoped hard carbon (SNHC-X) was prepared as an effective anode material for SIBs. The dual doping of sulfur and nitrogen in carbon increases the interlayer spacing, defects, and electrical conductivity of SNHC-X, which facilitates the Na + adsorption capacity, charge diffusion, and mass transportability. The optimized SNHC-1400 electrode exhibits ∼268 mA h/g specific capacity at 25 mA/g current density with 77.4% initial Coulombic efficiency. The composite also possesses good cyclic stability at 100 mA/g current density with ∼86.5% capacity retention after 100 cycles. Furthermore, electrochemical impedance spectroscopy of SNHC-1400 shows the promoted Na + diffusion dynamics between the interlayers of microcrystalline structures, thereby boosting Na + insertion through a diffusion-controlled process. Moreover, the assembled full-cell (SNHC-1400 ∥ NVP) displays excellent cycling stability and 231 mA h/g specific capacity at 25 mA/g from the anode side. Thus, sulfur and nitrogen codoping into the carbon material may offer a promising prospect for developing sodium-ion storage 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
1秒前
王木木完成签到,获得积分20
2秒前
今后应助czz采纳,获得10
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
Favorites发布了新的文献求助10
3秒前
怕黑的蝴蝶完成签到,获得积分10
3秒前
morena发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
TGM_Hedwig完成签到,获得积分10
5秒前
慕慕发布了新的文献求助10
5秒前
sea完成签到 ,获得积分10
5秒前
kuromi完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助haha采纳,获得10
6秒前
时尚梦易发布了新的文献求助10
6秒前
公孙朝雨发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
gyf完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
banal完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助王木木采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助123采纳,获得10
9秒前
love42发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
陈均涛完成签到,获得积分20
11秒前
Sun应助元谷雪采纳,获得10
11秒前
12秒前
sta完成签到,获得积分10
12秒前
逢秋发布了新的文献求助10
12秒前
呱呱给呱呱的求助进行了留言
13秒前
丘比特应助挽风风风风采纳,获得10
13秒前
orixero应助xiaozaix采纳,获得10
13秒前
小马甲应助慕慕采纳,获得10
14秒前
duckyN完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
MEIHAN发布了新的文献求助10
15秒前
sxw完成签到,获得积分10
15秒前
在水一方应助elle采纳,获得10
15秒前
16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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7329152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943610
关于积分的说明 18970374
捐赠科研通 6984658
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216406
关于科研通互助平台的介绍 2383106
邀请新用户注册赠送积分活动 2195905