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
渐惘完成签到,获得积分10
1秒前
坚强的广山应助George采纳,获得200
1秒前
zlfk发布了新的文献求助10
1秒前
jacob完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
凌寒233发布了新的文献求助10
3秒前
欧阳静芙完成签到,获得积分10
3秒前
CipherSage应助mbf采纳,获得10
3秒前
4秒前
结实的蘑菇完成签到 ,获得积分10
5秒前
Ray完成签到 ,获得积分10
6秒前
jenniefer完成签到,获得积分10
7秒前
yyy发布了新的文献求助50
9秒前
CuSO4完成签到,获得积分10
9秒前
mymts5完成签到 ,获得积分10
9秒前
SciGPT应助later采纳,获得10
11秒前
Orange应助凌寒233采纳,获得10
11秒前
che完成签到 ,获得积分10
11秒前
凉拌折耳根完成签到,获得积分10
11秒前
沙珠完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
20秒前
20秒前
scainiao完成签到,获得积分10
20秒前
cc爱学习完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
左丘完成签到,获得积分10
25秒前
会会跑跑跑完成签到,获得积分20
26秒前
斯文败类应助zlfk采纳,获得10
26秒前
超级的路人完成签到,获得积分10
29秒前
zsyzxb完成签到,获得积分10
30秒前
科研通AI2S应助会会跑跑跑采纳,获得10
30秒前
yuze_22完成签到,获得积分10
31秒前
胡乱说兔的熊完成签到,获得积分10
32秒前
喵喵666发布了新的文献求助10
32秒前
cc发布了新的文献求助20
36秒前
晨凌夜影完成签到,获得积分10
37秒前
酷波er应助雪花采纳,获得20
39秒前
39秒前
隐形曼青应助sys采纳,获得10
39秒前
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
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
A real-time energy management strategy based on fuzzy control and ECMS for PHEVs 400
2024 Medicinal Chemistry Reviews 400
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 3190598
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2839817
关于积分的说明 8025685
捐赠科研通 2502792
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1336660
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 637883
邀请新用户注册赠送积分活动 606093