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Strengthen Synergistic Effect of Soft Carbon and Hard Carbon Toward High-Performance Anode for K-Ion Battery

材料科学 阳极 碳纤维 化学工程 电池(电) 纳米技术 离子 复合数 电极 复合材料 有机化学 功率(物理) 化学 物理化学 物理 工程类 热力学
作者
Boshi Cheng,Xing Li,Hongqiang Xu,Lin Zhu,Yuting Zhang,Bo Yin,Mingchan Ma,Yongbo Kuang,Haiyong He,Di Hu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (28): 31879-31888 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.2c05633
摘要

Synergistic effect of soft carbon and hard carbon has been proven to be useful for obtaining excellent anode materials for potassium ion battery, which is determined by the mixing degree of precursors. Inspired by the formation of proteins in biology, peptide bonds are used to connect the precursors of the two sort of carbon to prepare soft-hard hybrid carbons with stronger synergistic effects. The hard carbon domain with nanometer size is so highly distributed in the soft carbon that the synergistic effect between two sorts of carbon is significantly enhanced. After the optimization, the diffusion coefficient of as-prepared hybrid carbon (CSHC3-6-1200) is 10 times larger than that of corresponding carbon synthesized by physical method. Consequently, CSHC3-6-1200 can maintain a specific capacity of 71.6 mAh g-1 at a high current density of 1600 mA g-1. It is believed that this new preparation route may bring a new perspective to the development of soft and hard composite carbon material anodes with high power density and ultralong service life.
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