Weakly Solvating Few-Layer-Carbon Interface toward High Initial Coulombic Efficiency and Cyclability Hard Carbon Anodes

法拉第效率 电解质 阳极 溶剂化 化学工程 碳纤维 电池(电) 材料科学 吸附 二聚体 溶剂 电极 无机化学 化学 有机化学 物理化学 复合材料 热力学 工程类 复合数 功率(物理) 物理
作者
Siwei Zhao,Fuqiang Huang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (2): 1733-1743 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c11171
摘要

The carbonaceous anodes in sodium ion batteries suffer from low initial Coulombic efficiency (ICE) and poor cyclability due to rampant solid electrolyte interface (SEI) growth. The concept of the weakly solvating electrolyte (WSE) has been popularized for SEI regulation on the anode by adjusting the cation solvation structure. Nevertheless, the effects on the solvation sheath from the electrode/electrolyte interface are ignored in most WSE applications. In this work, we extend the WSE from the bulk electrolyte to the electrolyte/carbon interface. By recycling asphalt wastes into sp2 C enriched few-layer carbon on hard carbon, a weakly solvating interface is fabricated with lower adsorption energy to electrolyte solvent molecules than a pristine anode (−0.89 vs −1.08 eV for Na/diglyme). Accordingly, more anionic groups are attracted into the solvent-weakened solvation sheath during sodiation (2.30 vs 1.96 coordination number for PF6–). The anion-mediated contact ion pairs facilitate a thin, inorganic-rich SEI layer with a homogeneous distribution, which confers a high ICE of 97.9% and a high capacity of 335.6 mA h g–1 at 1 C (89.5% retention, 1000 cycles). The full battery also manifests an energy density of 209 W h kg–1. This interfacial design is applicable in both ether- and ester-based electrolytes, which is promising in cost-effective modification for carbonaceous electrodes.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
kanong完成签到,获得积分0
3秒前
姆姆没买完成签到 ,获得积分10
6秒前
雪儿完成签到 ,获得积分10
10秒前
Star完成签到 ,获得积分10
16秒前
bill完成签到,获得积分10
18秒前
Artin驳回了jyy应助
37秒前
CHANG完成签到 ,获得积分10
39秒前
yzxzdm完成签到 ,获得积分0
43秒前
科研狗完成签到 ,获得积分10
48秒前
痞子毛完成签到,获得积分10
49秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
53秒前
55秒前
欢喜板凳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shierfang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
peterlzb1234567完成签到,获得积分10
1分钟前
聪慧的从雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
woshiwuziq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风衣拖地完成签到 ,获得积分10
1分钟前
背后的雪巧完成签到,获得积分10
1分钟前
积极的中蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CYL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
无辜的蜗牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
狂野乌冬面完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小李完成签到,获得积分10
1分钟前
六一儿童节完成签到 ,获得积分10
1分钟前
janer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
1分钟前
duxiao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研究啥完成签到,获得积分10
1分钟前
大生蚝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
努力小周完成签到,获得积分10
1分钟前
ppc524完成签到,获得积分10
1分钟前
123完成签到,获得积分10
1分钟前
美丽依波完成签到 ,获得积分10
1分钟前
郑雅柔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
kyokyoro完成签到,获得积分10
2分钟前
小阿琳完成签到,获得积分10
2分钟前
Omni完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis 2000
ALA生合成不全マウスでの糖代謝異常の分子機構解析 520
安全防范技术与工程 500
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 400
Актуализированная стратиграфическая схема триасовых отложений Прикаспийского региона. Объяснительная записка 360
Dictionary of socialism 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3192705
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2841742
关于积分的说明 8034584
捐赠科研通 2505438
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1338578
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 638372
邀请新用户注册赠送积分活动 606929