Unraveling the Effect of Intrinsic Carbon Defects on Potassium Storage Performance

材料科学 碳纤维 阳极 纳米技术 电极 化学工程 复合材料 冶金 化学 复合数 工程类 物理化学
作者
Fei Yuan,Conghao Shi,Qiaoli Li,Jian Wang,Di Zhang,Qiujun Wang,Huan Wang,Zhaojin Li,Wei Wang,Bo Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (48) 被引量:114
标识
DOI:10.1002/adfm.202208966
摘要

Abstract Defects engineering is an attractive strategy to improve the potassium storage performance of carbon anodes. The current studies mainly focus on the introduction of external defects via heteroatom doping, however, the exploration on the effect of intrinsic defects caused by the loss of atoms or distortion in the crystal lattice on potassium storage is still lacking to date. Hence, a series of carbon materials with different intrinsic defect levels are developed via a soft‐template assisted method. It is found that intrinsic defects content in carbon is synergistically determined by the application of template and pyrolysis temperature, and a higher defects content is more likely to expose enormous edge active sites. This greatly promotes K‐adsorption storage during surface‐induced capacitive process, and therefore a strong positive correlation between capacity/capacity retention and intrinsic defects content is confirmed. As a result, the electrode with maximum defects content realizes a good capacity and a rate capability with long cycle lifespan (225.9 mAh g −1 at 2 A g −1 over 2000 cycles). This study offers an insight into the role of intrinsic defects of carbon materials in potassium storage performance.
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