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    ACS Nano.最新成果,邱介山团队高容量Na存储!
    来源: 时间:2023-12-19 16:01:17 浏览:1376次


    第一作者:Yuan Shao

    通讯作者:邱介山教授、杨琪教授

    通讯单位:北京化工大学

    DOI: 10.1021/acsnano.3c08889



    研究背景



    钠离子电池(SIBs)因其丰富的储备和安全性等多种优点而受到全世界的关注。然而,高性能高比容量碳阳极的缺乏使工业化面临挑战。基于此,北京化工大学邱介山教授和杨琪教授等人报道了一种通用的金属辅助的碳微晶结构方法(利用各种金属元素调节多环芳香烃衍生碳材料微晶结构,包括Mn、Nb、Ce、Cr和V),为提高碳材料的钠存储性能提供了一种特殊的途径。



    文章要点



    1、作者报道了一种利用各种金属元素(包括Mn、Nb、Ce、Cr和V)调节多环芳香烃衍生碳材料微晶结构的通用方法,以提高碳材料在SIBs中的比容量。通过各种表征,确定了“结合能”作为描述符,量化金属元素调节微晶结构的能力。

    2、本文通过对原位热处理X射线衍射和多光谱的系统研究,揭示了构建空间位阻(C-O-C键)抑制芳香族缩聚反应的调控机制。对比树脂和生物质前驱体,多环芳香烃型沥青的碳前驱体具有较高的碳产率(40%)。在电流密度为0.05 A g-1的情况下,合成的碳材料提供高达390 mAh g-1的高容量,超过了许多报道的SIBs的碳负极。由不同金属元素(Mn、Nb、Ce、Cr、V)调控碳材料微晶结构,通过关联比容量、拉曼光谱ID/IG值以及理论计算等相关因素,作者识别并提出“结合能”作为描述符来量化金属元素对微晶结构的调控能力。本工作为了解微观芳香族碳碎片的聚集演化机理,提高沥青基碳材料的性能提供了有价值的指导。



    图文展示




     图1.含或不含Mn调控微晶结构的PAHC的形态和结构表征


     图2.微晶结构调控过程中Mn元素的演化


     图3.微晶结构调控的机理研究


     图4.PAHC-Mn作为SIBs负极的电化学性能


     图5.不同金属元素调节碳微晶结构能力的表征

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    12条评论
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    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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