X‐Ray Spectromicroscopy Investigation of Heterogeneous Sodiation in Hard Carbon Nanosheets with Vertically Oriented (002) Planes

材料科学 成核 石墨烯 透射电子显微镜 阳极 扫描透射电子显微镜 碳纤维 纳米技术 化学工程 纳米晶 离子 化学物理 化学 电极 复合数 复合材料 物理化学 工程类 有机化学
作者
Xuehai Tan,Keren Jiang,Shengli Zhai,Jigang Zhou,Jian Wang,Ken Cadien,Zhi Li
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (52) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/smll.202102109
摘要

Hard carbon (HC) is a promising anode material for sodium-ion batteries, but the performance remains unsatisfactory and the sodiation mechanism in HC is one of the most debated topics. Here, from self-assembled cellulose nanocrystal sheets with crystallographic texture, unique HC nanosheets with vertically oriented (002) planes are fabricated and used as a model HC to investigate the sodiation mechanisms using synchrotron scanning transmission X-ray microscopy (STXM) coupled with analytical transmission electron microscopy (TEM). The model HC simplifies the 3D sodiation in a typical HC particle into a 2D sodiation, which facilitates the visualization of phase transformation at different states of charge. The results for the first time unveil that the sodiation in HC initiates heterogeneously, with multiple propagation fronts proceeding simultaneously, eventually merging into larger aggregates. The spatial correlation between the preferential adsorption and nucleation sites suggests that the heterogeneous nucleation is driven by the local Na-ion concentration, which is determined by defects or heteroatoms that have strong binding to Na ions. By identifying intercalation as the dominant sodium storage mechanism in the model HC, the findings highlight the importance of engineering the graphene layer orientation and the structural heterogeneity of edge sites to enhance the performances.
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
彭于彦祖应助怎么说来着采纳,获得20
刚刚
slidy发布了新的文献求助20
1秒前
1秒前
善学以致用应助XiQi采纳,获得10
1秒前
vera关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
angzhang完成签到,获得积分10
5秒前
blbl发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
无限的纳米孔完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
懒洋洋完成签到,获得积分20
6秒前
管靖易发布了新的文献求助10
7秒前
Renee应助嗨哈尼采纳,获得10
7秒前
实现零完成签到 ,获得积分10
7秒前
烟花应助郎治宇采纳,获得10
8秒前
田様应助123采纳,获得10
8秒前
飘逸水云发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
曾大牛发布了新的文献求助10
11秒前
HXL完成签到 ,获得积分10
12秒前
之_ZH完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
GJL完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
bkagyin应助酷炫翠桃采纳,获得30
14秒前
14秒前
15秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
15秒前
小蘑菇应助Dodobirdzhb采纳,获得10
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 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 3160609
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2811828
关于积分的说明 7893452
捐赠科研通 2470647
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1315718
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630929
版权声明 602052