Fluorine Doping Modulating Pore Structure and Adsorption Capability of Carbon Matrix Boosting Potassium Storage Performance of Red Phosphorus Anode

材料科学 阳极 兴奋剂 吸附 Boosting(机器学习) 化学工程 无机化学 光电子学 电极 有机化学 冶金 物理化学 计算机科学 机器学习 工程类 化学
作者
Dongjiao Wang,Limou Zhang,Yujun Fu,Zhefei Sun,Ting Wang,Yujie Shi,Gang Yang,Runze Ma,Zi‐Jiang Liu,Liang Wu,Qiaobao Zhang,Ying Wu,Deyan He
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (49) 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adfm.202409090
摘要

Abstract The application of alloying‐typed red phosphorus (red P) anode in potassium‐ion batteries (KIBs) with ultra‐high theoretical capacity is hindered by the limited capacity and fast capacity decay due to poor electronic conductivity and huge volume change. Herein, a facile and efficient strategy of fluorine (F) doping is innovatively developed to modulate the pore structure of carbon matrix (F‐CNS) to encapsulate red P with enhanced potassium storage capability. Theoretical calculations reveal that F doping induces additional defects within the carbon layer, which facilitates P 4 molecules embedding into the F‐doping‐induced micropores, enhances the adsorption ability toward K atoms and P 4 molecules, and improves electrochemical kinetics assisted with more charge transfer obtained from the electron density difference, thus enabling robust potassium storage capability for such unique Red P@F‐CNS anode. Accordingly, the Red P@F‐CNS anode demonstrates outstanding cycling stability (90% capacity retention after 800 cycles at 2A g −1 ), and the potassium‐ion full cell (Red P@F‐CNS//KFeHCF) exhibits exceptional long‐term cycling performance (129 mAh g −1 after 2500 cycles at 5 A g −1 with only 0.014% decay per cycle). In situ characterizations confirm the superior structural integrity of the carbon‐based matrix. This study offers a rational design principle for engineering high‐performance carbon‐supported alloying‐typed anodes for KIBs.
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
lhhhhh完成签到,获得积分10
1秒前
Mia完成签到,获得积分10
1秒前
19发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
untilyou完成签到,获得积分10
3秒前
Owen应助王允泰采纳,获得10
4秒前
Df完成签到,获得积分10
7秒前
慢慢完成签到,获得积分10
7秒前
李李发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
11秒前
19完成签到,获得积分10
12秒前
如意的手套完成签到,获得积分10
13秒前
细腻的从蓉完成签到,获得积分10
13秒前
小金完成签到 ,获得积分10
13秒前
森sen完成签到 ,获得积分10
15秒前
栗子完成签到,获得积分10
15秒前
科研发布了新的文献求助10
15秒前
henry完成签到,获得积分10
15秒前
蛋卷发布了新的文献求助10
15秒前
真瑞卍发布了新的文献求助10
15秒前
jenna完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
李志全完成签到 ,获得积分10
16秒前
平常毛衣完成签到,获得积分10
20秒前
李健的小迷弟应助taotao216采纳,获得10
21秒前
22秒前
Chouvikin完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
molihuakai应助梓歆采纳,获得10
24秒前
胖虎完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
机智的念文完成签到,获得积分10
26秒前
顾矜应助占听兰采纳,获得10
26秒前
慕青应助nighwalk采纳,获得10
28秒前
Cheng55发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
O哈哈完成签到 ,获得积分10
31秒前
YBY发布了新的文献求助10
32秒前
小蘑菇应助梓歆采纳,获得10
32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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6437717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8252079
关于积分的说明 17558405
捐赠科研通 5496122
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898680
邀请新用户注册赠送积分活动 1875346
关于科研通互助平台的介绍 1716355