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
螃蟹One完成签到 ,获得积分10
1秒前
7秒前
陈全刚完成签到,获得积分10
9秒前
erhan7发布了新的文献求助10
13秒前
尼可刹米洛贝林完成签到,获得积分10
16秒前
清风完成签到 ,获得积分10
21秒前
erhan7完成签到,获得积分10
22秒前
ZYN完成签到,获得积分10
28秒前
难过皓轩完成签到,获得积分10
41秒前
isedu完成签到,获得积分10
42秒前
jiujieweizi完成签到 ,获得积分10
46秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
多克特里完成签到 ,获得积分10
57秒前
乒坛巨人完成签到 ,获得积分10
57秒前
熊二完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助kmyang采纳,获得10
1分钟前
Garfield完成签到 ,获得积分10
1分钟前
richardzhang1984完成签到,获得积分20
1分钟前
WYnini完成签到 ,获得积分10
1分钟前
穆一手完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阳光的访枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助kmyang采纳,获得10
1分钟前
hhhhhhhm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿豪要发文章完成签到 ,获得积分10
1分钟前
victory_liu完成签到,获得积分10
1分钟前
kmyang完成签到,获得积分10
1分钟前
优秀的dd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大力水手完成签到,获得积分10
1分钟前
mix完成签到 ,获得积分10
1分钟前
是小小李哇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赵勇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
又又完成签到,获得积分10
2分钟前
昵称完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大个应助干净含烟采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
loren313完成签到,获得积分0
2分钟前
干净含烟发布了新的文献求助10
2分钟前
飞快的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Never stall完成签到 ,获得积分0
2分钟前
lcs完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
保险藏宝图 1000
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
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 3183763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2833786
关于积分的说明 7995586
捐赠科研通 2496028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1331890
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 636455
邀请新用户注册赠送积分活动 603625