Effect of double and triple-doping of sulfur, nitrogen and phosphorus on the initial coulombic efficiency and rate performance of the biomass derived hard carbon as anode for sodium-ion batteries

阳极 法拉第效率 杂原子 硫黄 氮气 碳纤维 电化学 无机化学 兴奋剂 插层(化学) 化学 材料科学 化学工程 电极 复合数 有机化学 光电子学 物理化学 工程类 复合材料 戒指(化学)
作者
Nkongolo Tshamala Aristote,Zirui Song,Wentao Deng,Hongshuai Hou,Guoqiang Zou,Xiaobo Ji
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:558: 232517-232517 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2022.232517
摘要

Hard Carbons (HCs) are widely investigated as anode materials for Sodium-ion batteries (SIBs), for the abundance of the precursors and their easy synthesis. However, the intercalation of Na+ in the HCs is a big challenge for the design of high-performance SIBs. Heteroatom-doping can effectively facilitate the intercalation of Na+ in the anode material. Herein, a series of double and triple-atom phosphorus-nitrogen, phosphorus-sulfur, nitrogen-sulfur and phosphorus-nitrogen-sulfur in the camphor wood (Cmph) derived-HCs are fabricated, and their electrochemical performances as anodes for SIBs are investigated. The P–N–S-Cmph delivers high initial coulombic efficiency (ICE) of 70.74%%, an outstanding rate performance and good cycling stability, maintaining a specific capacity of 280 mAh g−1 at 2000 mA g−1 after 500 cycles. The excellent performances of the anode materials are assigned to the synergetic effect of the heteroatom-doping of S, N and P enlarging the interlayer spacing of the doped-Cmph-HCs, increasing the intercalation/deintercalation rate of Na+ in the HCs; disposing more active sites for the Na+ storage. In addition, sulfur can reversibly react with Na+, reducing the irreversible consumption of Na+ by the surface functional groups. This work presents a simple and effective method of designing high performance anode materials for SIBs.
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
科研通AI6.3应助Hamil采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
JamesPei应助123456采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
白代朝发布了新的文献求助10
5秒前
学术小白鼠完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
我顶着大太阳完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
炙热安南发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Akim应助李海翔采纳,获得10
9秒前
温文发布了新的文献求助10
9秒前
123完成签到,获得积分10
9秒前
如意冬天发布了新的文献求助10
10秒前
田様应助ChemNiko采纳,获得10
10秒前
valimar完成签到,获得积分10
10秒前
李伟完成签到,获得积分10
10秒前
hamigua完成签到 ,获得积分10
12秒前
123发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人应助ssssssssssssssss采纳,获得10
13秒前
13秒前
开朗含海发布了新的文献求助30
13秒前
14秒前
14秒前
李伟发布了新的文献求助10
15秒前
cccccc发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.1应助科研通管家采纳,获得100
16秒前
17秒前
Jenny完成签到,获得积分10
17秒前
所所应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
17秒前
17秒前
17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
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Petrology and Plate Tectonics 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 540
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7055051
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8718984
关于积分的说明 18458260
捐赠科研通 6575814
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3121609
关于科研通互助平台的介绍 2211764
邀请新用户注册赠送积分活动 2097240