Facile Fabrication of Nitrogen‐Doped Porous Carbon as Superior Anode Material for Potassium‐Ion Batteries

材料科学 阳极 碳纤维 插层(化学) 石墨 离子 扩散 化学工程 兴奋剂 电化学 锂(药物) 纳米技术 电极 无机化学 光电子学 复合材料 复合数 化学 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类 物理 冶金 热力学 医学
作者
Deping Li,Xiaohua Ren,Qing Ai,Qing Sun,Lin Zhu,Yang Liu,Zhenliang Ma,Ruiqin Peng,Pengchao Si,Jun Lou,Jinkui Feng,Lijie Ci
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (34) 被引量:451
标识
DOI:10.1002/aenm.201802386
摘要

Abstract Potassium‐ion batteries (PIBs), using carbon materials as the anode, are regarded as a promising alternative to lithium‐ion batteries owing to the feasible formation of stage‐1 potassium intercalation compounds (KC 8 ). However, due to the large radius of the potassium ion, graphite‐based electrodes still suffer poor rate capability and insufficient cycling life. In this work, a hierarchically nitrogen‐doped porous carbon (NPC) is reported for the first time. The NPC electrode delivers a high reversible capacity of 384.2 mAh g −1 after 500 cycles at a current density of 0.1 A g −1 and an outstanding rate capability of 185 mAh g −1 at 10.0 A g −1 , which surpasses most of the reported carbonaceous electrodes in PIBs. The excellent performance can be ascribed to the surface‐driven behavior dominated K‐storage mechanism, which is verified by quantitative kinetics analysis. Theoretical simulation results further illuminate the enhanced K affinity in N‐doped active sites, which accounts for the superior rate performance of the NPC electrode. In addition, galvanostatic intermittent titration technique measurements further quantify the diffusion coefficient of K ions. Considering the superior electrochemical performance of the electrode and comprehensive investigation of the K storage mechanism, this work can provide fundamental references for the subsequent research of potassium‐ion batteries.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
刚刚
LL完成签到,获得积分10
4秒前
JamesPei应助hyhyhyhy采纳,获得10
5秒前
5秒前
tang完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
如意厉完成签到,获得积分10
7秒前
1029zx完成签到,获得积分10
8秒前
xiaoming777完成签到,获得积分10
8秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
10秒前
snai1发布了新的文献求助10
10秒前
慕青应助碧蓝的幻悲采纳,获得30
13秒前
HgPP完成签到 ,获得积分10
14秒前
Ankher完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助猪头采纳,获得10
16秒前
董H完成签到,获得积分10
16秒前
wp完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
潇洒的灵萱完成签到,获得积分10
17秒前
SciGPT应助清酒采纳,获得10
18秒前
Manzia完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
听风轻语完成签到,获得积分10
20秒前
小刘发布了新的文献求助10
21秒前
CipherSage应助乌拉挂机采纳,获得10
22秒前
22秒前
李敏之发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
24秒前
25秒前
归尘发布了新的文献求助10
25秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
猪头发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
大王发布了新的文献求助10
29秒前
青枫浦上_完成签到 ,获得积分10
29秒前
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
29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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
“Now I Have My Own Key”: The Impact of Housing Stability on Recovery and Recidivism Reduction Using a Recovery Capital Framework 500
The Red Peril Explained: Every Man, Woman & Child Affected 400
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. Reamer) 400
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5011650
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4253023
关于积分的说明 13252960
捐赠科研通 4055663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2218299
邀请新用户注册赠送积分活动 1227935
关于科研通互助平台的介绍 1150088