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 工程类 功率(物理) 物理 磷酸钒锂电池
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
MrHao完成签到,获得积分10
1秒前
niuniu完成签到,获得积分10
1秒前
辽沈最美女博完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
今后的大爹完成签到,获得积分10
3秒前
ybk666完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
7秒前
风趣秋白完成签到,获得积分0
8秒前
羊羊完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
lx发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
大佬发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
cdercder应助Terry采纳,获得10
13秒前
愤怒的绝施完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
NN发布了新的文献求助20
15秒前
屿鑫完成签到,获得积分10
15秒前
贪玩发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
zzp发布了新的文献求助10
18秒前
大个应助愤怒的绝施采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
英俊的铭应助Lalny采纳,获得10
20秒前
11111发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
小王同学完成签到,获得积分10
22秒前
脑洞疼应助CHENLVD采纳,获得10
23秒前
123发布了新的文献求助40
23秒前
41完成签到,获得积分10
23秒前
吴宵完成签到,获得积分10
23秒前
蜜蜜发布了新的文献求助10
24秒前
踏实若云完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7614722
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9190032
关于积分的说明 19690908
捐赠科研通 7187459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271178
关于科研通互助平台的介绍 2434525
邀请新用户注册赠送积分活动 2266167