The C─S/C═S Bonds Synergistically Modify Porous Hollow‐Carbon‐Nanocages Anode for Durable and Fast Sodium‐Ion Storage

纳米笼 材料科学 阳极 硫化 离子 碳纤维 硫黄 纳米技术 化学工程 无机化学 复合材料 有机化学 物理化学 冶金 复合数 催化作用 化学 电极 工程类
作者
Huiyan Feng,Zhendong Liu,Fei Wang,Lingxiao Xue,Linqing Li,Chong Ye,Chengzhi Zhang,Quanbing Liu,Jun Tan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (33) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/adfm.202400020
摘要

Abstract Sulfur doping in carbonaceous anode is a popular method to improve the sodium storing performance. Regulating the C/S bond effect of carbon atom with doped sulfur atom could understand and develop superior carbonaceous anode for sodium‐ion batteries. Therefore, this study designed porous hollow carbon nanocages with synergistically‐doped C/S bonds (C‐S/C = S) by secondary‐sulfidation. The secondary‐sulfidation is conducive to the different bond formation of sulfur atom with carbon skeleton and adjust the structure via removed other groups. Thus, the C‐S/C = S anode with synergistically C‐S and C = S bonds delivered a reversible capacity of 307 mAh g‐1 at 1.0 A g −1 with initial coulomb efficiency of 80.15%, a stable cycle life of 2000 cycles, and a fast charge capability of 186 mAh g −1 at 20.0 A g −1 in sodium‐ion batteries. Through characterization and simulation results, the doped C‐S/C = S bonds creates more active sites and ion diffusion channels in carbon skeleton for enhancing the fast and durable kinetics of sodium‐ion. This work provides deep insights into C/S bonds effect of carbon anode material for developing fast charge stability sodium‐ion batteries.
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