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
牛肉面完成签到,获得积分10
1秒前
出水的芙蓉完成签到,获得积分10
1秒前
zlp完成签到,获得积分20
1秒前
友好黎昕完成签到,获得积分10
1秒前
细心故事发布了新的文献求助10
2秒前
墨旱莲完成签到,获得积分10
4秒前
LLLLLL完成签到,获得积分20
4秒前
科研通AI2S应助赧赧采纳,获得10
5秒前
水牛完成签到,获得积分10
5秒前
蓝胖子应助幸福紫文采纳,获得30
5秒前
传奇3应助blackzabbath采纳,获得10
6秒前
a736991513完成签到,获得积分10
6秒前
赵小超完成签到,获得积分10
7秒前
傲娇豪发布了新的文献求助20
8秒前
小小狗发布了新的文献求助10
9秒前
stephen_wang完成签到,获得积分10
10秒前
LLLLLL发布了新的文献求助10
10秒前
脑洞疼应助赵小超采纳,获得10
11秒前
彩色的德地完成签到,获得积分10
12秒前
行路人完成签到,获得积分10
13秒前
建设完成签到,获得积分10
14秒前
神雕侠完成签到,获得积分10
18秒前
SciGPT应助细心故事采纳,获得10
19秒前
19秒前
Yolo完成签到,获得积分10
21秒前
单薄惜文发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
秃头的彬彬完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
狂野大雄鹰完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
甜美的飞丹完成签到,获得积分10
28秒前
blackzabbath发布了新的文献求助10
28秒前
小小王完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
DongWei95发布了新的文献求助10
29秒前
烟花应助YXY采纳,获得10
29秒前
29秒前
cheng发布了新的文献求助10
31秒前
Dasha完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Spray / Wall-interaction Modelling by Dimensionless Data Analysis 2000
Evolution 3rd edition 1500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
ALA生合成不全マウスでの糖代謝異常の分子機構解析 520
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 3187888
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2837552
关于积分的说明 8015895
捐赠科研通 2500239
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1334820
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 637305
邀请新用户注册赠送积分活动 605284