Elucidating the Sodiation Mechanism in Hard Carbon by Operando Raman Spectroscopy

拉曼光谱 插层(化学) 碳纤维 相间 电解质 材料科学 化学 化学工程 分析化学(期刊) 无机化学 电极 物理化学 环境化学 冶金 复合数 光学 物理 工程类 生物 遗传学 复合材料
作者
Julia S. Weaving,A.Y.K. Lim,Jason Millichamp,Tobias P. Neville,Daniela Ledwoch,Emma Kendrick,Paul F. McMillan,Paul R. Shearing,Christopher A. Howard,Dan J. L. Brett
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (8): 7474-7484 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acsaem.0c00867
摘要

Operando microbeam Raman spectroscopy is used to map the changes in hard carbon during sodiation and desodiation in unprecedented detail, elucidating several important and unresolved aspects of the sodiation mechanism. On sodiation a substantial, reversible decrease in G-peak energy is observed, which corresponds directly to the sloping part of the voltage profile and we argue can only be due to steady intercalation of sodium between the turbostratic layers of the hard carbon. The corresponding reversibility of the D-peak energy change is consistent with intercalation rather than representing a permanent increase in disorder. No change in energy of the graphitic phonons occurs over the low-voltage plateau, indicating that intercalation saturates before sodium clusters form in micropores in this region. At the start of the initial sodiation there is no change in G- and D-peak energy as the solid electrolyte interphase (SEI) forms. After SEI formation, the background slope of the spectra increases irreversibly due to fluorescence. The importance of in situ/operando experiments over ex situ studies is demonstrated; washing the samples or air exposure causes the G- and D-peaks to revert back to their original states because of SEI removal and sodium deintercalation and confirms no permanent damage to the carbon structure.
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
inshialla完成签到 ,获得积分10
1秒前
youjiang发布了新的文献求助10
1秒前
heidi发布了新的文献求助10
1秒前
lxd完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
标致的蛋挞完成签到,获得积分10
2秒前
YanChengHan发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助wyhhh采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助苏苏采纳,获得10
3秒前
科研通AI5应助苏苏采纳,获得10
3秒前
4秒前
zmk发布了新的文献求助10
4秒前
逍遥呱呱发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助D先生采纳,获得20
8秒前
8秒前
frank完成签到,获得积分10
9秒前
张学友发布了新的文献求助30
12秒前
Rex发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
淡淡冬瓜完成签到,获得积分10
13秒前
orixero应助heidi采纳,获得30
14秒前
16秒前
危机的酒窝完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
hhl完成签到,获得积分10
18秒前
ck完成签到,获得积分10
18秒前
2393843435完成签到,获得积分20
19秒前
20秒前
余姚发布了新的文献求助10
20秒前
zhouyane完成签到,获得积分10
21秒前
rosalieshi完成签到,获得积分0
22秒前
星辰大海完成签到 ,获得积分10
23秒前
WQY发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
buno应助求助采纳,获得10
25秒前
尘扬完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
27秒前
30秒前
30秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3528035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108306
关于积分的说明 9288252
捐赠科研通 2805909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540220
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709851