Engineering contact curved interface with high-electronic-state active sites for high-performance potassium-ion batteries

阳极 钾离子电池 电池(电) 材料科学 电子转移 离子 电化学 碳纤维 化学工程 储能 纳米技术 化学 电极 复合材料 光化学 有机化学 热力学 冶金 物理化学 复合数 功率(物理) 物理 磷酸钒锂电池 工程类
作者
Xuan Li,Yaxin Wang,Junxiong Wu,Lijuan Tong,Shuling Wang,Xiaoyan Li,Chuanping Li,Manxi Wang,Manxian Li,Weiwei Fan,Xiaochuan Chen,Qinghua Chen,Guoxiu Wang,Yuming Chen
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (52): e2307477120-e2307477120 被引量:45
标识
DOI:10.1073/pnas.2307477120
摘要

Potassium-ion batteries (PIBs) have attracted ever-increasing interest due to the abundant potassium resources and low cost, which are considered a sustainable energy storage technology. However, the graphite anodes employed in PIBs suffer from low capacity and sluggish reaction kinetics caused by the large radius of potassium ions. Herein, we report nitrogen-doped, defect-rich hollow carbon nanospheres with contact curved interfaces (CCIs) on carbon nanotubes (CNTs), namely CCI-CNS/CNT, to boost both electron transfer and potassium-ion adsorption. Density functional theory calculations validate that engineering CCIs significantly augments the electronic state near the Fermi level, thus promoting electron transfer. In addition, the CCIs exhibit a pronounced affinity for potassium ions, promoting their adsorption and subsequently benefiting potassium storage. As a result, the rationally designed CCI-CNS/CNT anode shows remarkable cyclic stability and rate capability. This work provides a strategy for enhancing the potassium storage performance of carbonaceous materials through CCI engineering, which can be further extended to other battery systems.
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
汉堡包应助大狒狒采纳,获得10
刚刚
刚刚
李爱国应助彬彬采纳,获得10
刚刚
1秒前
笨笨完成签到,获得积分10
1秒前
隐形曼青应助专注笑槐采纳,获得10
1秒前
海盐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
xuyuan发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
tongguang完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
张子珍发布了新的文献求助10
3秒前
zxc123发布了新的文献求助10
4秒前
WXK@945发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
一期一会发布了新的文献求助10
5秒前
crryy发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ZHAOZHAO发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
yihahaha发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
裴瑞志发布了新的文献求助10
8秒前
LuxuryLuo发布了新的文献求助10
8秒前
Furina发布了新的文献求助10
8秒前
苹果完成签到 ,获得积分10
8秒前
万卷发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
吾知秀汝不及应助风_feng采纳,获得10
8秒前
LYH发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
煜城完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Microvascular Surgery in Head and Neck Reconstruction 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
Media Today Mass Communication in a Converging World 9th Edition 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6840118
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8548756
关于积分的说明 18188661
捐赠科研通 6189256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3039827
关于科研通互助平台的介绍 2029254
邀请新用户注册赠送积分活动 2017332