Enable the Domino‐Like Structural Recovering in Bismuth Anode to Achieve Fast and Durable Na/K Storages

多米诺骨牌 阳极 多米诺效应 材料科学 化学 化学工程 冶金 催化作用 有机化学 电极 工程类 物理 物理化学 核物理学
作者
Hongli Long,Jing Wang,Shengyu Zhao,Bobo Zou,Liuming Yan,Qiu‐An Huang,Yufeng Zhao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:136 (29) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/ange.202406513
摘要

Abstract Alloying‐type anodes show capacity and density advantages for sodium/potassium‐ion batteries (SIBs/PIBs), but they encounter serious structural degradation upon cycling, which cannot be resolved through conventional nanostructuring techniques. Herein, we present an in‐depth study to reveal the intrinsic reason for the pulverization of bismuth (Bi) materials upon (de)alloying, and report a novel particle‐in‐bulk architecture with Bi nanospheres inlaid in the bulk carbon (BiNC) to achieve durable Na/K storage. We simulate the volume‐expansion‐resistant mechanism of Bi during the (de)alloying reaction, and unveil that the irreversible phase transition upon (de)alloying underlies the fundamental origin for the structural degradation of Bi anode, while a proper compressive stress (~10 %) raised by the bulk carbon can trigger a “domino‐like” Bi crystal recovering. Consequently, the as obtained BiNC exhibits a record high volumetric capacity (823.1 mAh cm −3 for SIBs, 848.1 mAh cm −3 for PIBs) and initial coulombic efficiency (95.3 % for SIBs, 96.4 % for PIBs), and unprecedented cycling stability (15000 cycles for SIBs with only 0.0015 % degradation per cycle), outperforming the state‐of‐the‐art literature. This work provides new insights on the undesirable structural evolution, and proposes basic guidelines for design of the anti‐degradation structure for alloy‐type electrode materials.
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p完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
Northtime发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
阿母死撞发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
好困应助英勇的初柔采纳,获得10
1秒前
顾初安发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助没头脑采纳,获得50
2秒前
JF123_完成签到 ,获得积分10
2秒前
怕黑行恶完成签到,获得积分10
2秒前
漂亮天真完成签到,获得积分10
2秒前
微微发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助shuangcheng采纳,获得10
3秒前
852应助优雅的电灯胆采纳,获得10
4秒前
淡紫浅蓝发布了新的文献求助10
4秒前
836430293完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
lllfff发布了新的文献求助10
5秒前
NikiJu完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI5应助childheart采纳,获得10
6秒前
SYX完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
微微完成签到,获得积分10
9秒前
wyt完成签到,获得积分10
10秒前
今后应助yy采纳,获得10
10秒前
烟花应助怕黑向卉采纳,获得10
10秒前
所所应助Elian采纳,获得10
10秒前
万能图书馆应助东方耀采纳,获得10
10秒前
Yang完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
大个应助Kang采纳,获得10
11秒前
真真完成签到,获得积分10
12秒前
sciscisci完成签到,获得积分10
12秒前
fengzi151完成签到,获得积分10
12秒前
李咕咕发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
无花果应助佳佳采纳,获得10
15秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4090
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3751407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3294940
关于积分的说明 10088290
捐赠科研通 3010155
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1653048
邀请新用户注册赠送积分活动 787893
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 752461