Graphitic Nanocarbon with Engineered Defects for High‐Performance Potassium‐Ion Battery Anodes

材料科学 阳极 石墨 化学工程 退火(玻璃) 离子 纳米技术 复合材料 电极 有机化学 工程类 物理化学 化学
作者
Wenli Zhang,Jun Ming,Wenli Zhao,Xiaochen Dong,Mohamed Nejib Hedhili,Pedro M. F. J. Costa,Husam N. Alshareef
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:29 (35) 被引量:263
标识
DOI:10.1002/adfm.201903641
摘要

Abstract The application of graphite anodes in potassium‐ion batteries (KIB) is limited by the large variation in lattice volume and the low diffusion coefficient of potassium ions during (de)potassiation. This study demonstrates nitrogen‐doped, defect‐rich graphitic nanocarbons (GNCs) as high‐performance KIB anodes. The GNCs with controllable defect densities are synthesized by annealing an ethylenediaminetetraacetic acid nickel coordination compound. The GNCs show better performance than the previously reported thin‐walled graphitic carbonaceous materials such as carbon nanocages and nanotubes. In particular, the GNC prepared at 600 °C shows a stabilized capacity of 280 mAh g −1 at 50 mA g −1 , robust rate capability, and long cycling life due to its high‐nitrogen‐doping, short‐range‐ordered, defect‐rich graphitic structure. A high capacity of 189 mAh g −1 with a long cycle life over 200 cycles is demonstrated at a current density of 200 mA g −1 . Further, it is confirmed that the potassium ion storage mechanism of GNCs is different from that of graphite using multiple characterization methods. Specifically, the GNCs with numerous defects provide more active sites for the potassiation process, which results in a final discharge product with short‐range order. This study opens a new pathway for designing graphitic carbonaceous materials for KIB anodes.
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
bz发布了新的文献求助10
刚刚
Pooh完成签到,获得积分10
1秒前
陶醉的斓完成签到,获得积分10
1秒前
天涯赤子发布了新的文献求助10
2秒前
nana完成签到,获得积分10
2秒前
华仔应助西西采纳,获得10
2秒前
3秒前
领导范儿应助XXXXX采纳,获得10
3秒前
lilyz615完成签到,获得积分10
3秒前
keroro完成签到,获得积分10
3秒前
小学徒完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
NexusExplorer应助wangyyyy1采纳,获得10
4秒前
4秒前
怕孤独的可乐完成签到 ,获得积分10
4秒前
暴躁的沂完成签到 ,获得积分10
4秒前
lx完成签到,获得积分10
5秒前
子非鱼完成签到,获得积分10
5秒前
26岁顶级保安完成签到,获得积分10
6秒前
龙在天涯完成签到,获得积分10
6秒前
笨蛋琪露诺完成签到,获得积分10
6秒前
小姚姚完成签到,获得积分10
6秒前
义气的丹妗完成签到,获得积分20
6秒前
凯云完成签到,获得积分10
6秒前
洁白的故人完成签到 ,获得积分10
7秒前
小邱发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
微风打了烊完成签到 ,获得积分10
9秒前
ArkZ完成签到 ,获得积分10
10秒前
天南星完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
wanci应助lj采纳,获得10
10秒前
LJW完成签到,获得积分10
11秒前
传统的裘完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
大哥大姐帮帮忙完成签到,获得积分10
12秒前
超帅路灯完成签到,获得积分10
12秒前
斯文败类应助ZXW采纳,获得50
12秒前
12秒前
13秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 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 3167416
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2818928
关于积分的说明 7923662
捐赠科研通 2478740
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320438
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632803
版权声明 602443