Interconnected carbon nanocapsules with high N/S co-doping as stable and high-capacity potassium-ion battery anode

阳极 材料科学 化学工程 插层(化学) 碳纤维 拉曼光谱 兴奋剂 钾离子电池 电极 纳米囊 纳米技术 无机化学 储能 复合数 复合材料 化学 纳米颗粒 磷酸钒锂电池 光电子学 光学 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 量子力学
作者
Honghui Bi,Xiaojun He,Yang Lei,Hongqiang Li,Biyu Jin,Jieshan Qiu
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:66: 195-204 被引量:72
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2021.08.016
摘要

Carbonaceous materials have drawn much attention in potassium-ion batteries (PIBs) due to their low price and superior physicochemical properties. However, the application of carbonaceous materials in PIB anodes is hindered by sluggish kinetics and large volume expansion. Herein, N/S co-doped carbon nanocapsule (NSCN) is constructed for superior K+ storage. The NSCN possesses 3D nanocapsule framework with abundant meso/macropores, which guarantees structural robustness and accelerates ions/electrons transportation. The high-level N/S co-doping in carbon matrix not only generates ample defects and active sites for K+ adsorption, but also expands interlayer distance for facile K+ intercalation/deintercalation. As a result, the NSCN electrode delivers a high reversible capacity (408 mAh g−1 at 0.05 A g−1), outstanding rate capability (149 mAh g−1 at 5 A g−1) and favorable cycle stability (150 mAh g−1 at 2 A g−1 after 2000 cycles). Ex situ TEM, Raman and XPS measurements demonstrate the excellent stability and reversibility of NSCN electrode during potassiation/depotassiation process. This work provides inspiration for the optimization of energy storage materials by structure and doping engineering.

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
ding的应助被sxjrwc采纳,获得10
刚刚
凌波微步发布了新的文献求助10
刚刚
zzzzzz发布了新的文献求助10
1秒前
zhc完成签到 ,获得积分10
1秒前
潇洒依白完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
辛勤面包发布了新的文献求助10
2秒前
崔崔完成签到,获得积分10
2秒前
文具盒完成签到,获得积分10
2秒前
RuiLi完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
鲜艳的初珍完成签到,获得积分10
3秒前
Holly完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
sandy_bear发布了新的文献求助10
4秒前
研友_VZG7GZ的应助被女乔采纳,获得10
4秒前
JamesPei的应助被biofresh采纳,获得30
4秒前
hhh关闭了hhh的文献求助
4秒前
苏柠玖完成签到,获得积分20
4秒前
畅快映秋完成签到,获得积分10
5秒前
Trico完成签到,获得积分10
6秒前
小蘑菇的应助被Qiuke采纳,获得10
6秒前
sijia发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
yunzhuiyue完成签到,获得积分10
7秒前
田様的应助被adam采纳,获得10
8秒前
8秒前
SnRNA发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
星河完成签到,获得积分10
8秒前
elelelelelelel完成签到 ,获得积分10
9秒前
辛勤面包完成签到,获得积分10
9秒前
谨慎初曼完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
SJZ完成签到,获得积分20
10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
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
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 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 8125467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9528749
关于积分的说明 21575091
捐赠科研通 7705314
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416525
关于科研通互助平台的介绍 2542223
邀请新用户注册赠送积分活动 2457485