High-efficiently doping nitrogen in kapok fiber-derived hard carbon used as anode materials for boosting rate performance of sodium-ion batteries

Boosting(机器学习) 阳极 兴奋剂 离子 材料科学 氮气 化学工程 纤维 化学 复合材料 光电子学 冶金 计算机科学 有机化学 电极 工程类 物理化学 机器学习
作者
Tianyun Zhang,Tian Zhang,Fujuan Wang,Fen Ran
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:96: 472-482 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2024.05.005
摘要

The engineering of plant-based precursor for nitrogen doping has become one of the most promising strategies to enhance rate capability of hard carbon materials for sodium-ion batteries; however, the poor rate performance is mainly caused by lack of pyridine nitrogen, which often tends to escape because of high temperature in preparation process of hard carbon. In this paper, a high-rate kapok fiber-derived hard carbon is fabricated by cross-linking carboxyl group in 2,6-pyridinedicarboxylic acid with the exposed hydroxyl group on alkalized kapok with assistance of zinc chloride. Specially, a high nitrogen doping content of 4.24% is achieved, most of which are pyridine nitrogen; this is crucial for improving the defect sites and electronic conductivity of hard carbon. The optimized carbon with feature of high nitrogen content, abundant functional groups, degree of disorder, and large layer spacing exhibits high capacity of 401.7 mAh g−1 at a current density of 0.05 A g−1, and more importantly, good rate performance, for example, even at the current density of 2 A g−1, a specific capacity of 159.5 mAh g−1 can be obtained. These findings make plant-based hard carbon a promising candidate for commercial application of sodium-ion batteries, achieving high-rate performance with the enhanced pre-cross-linking interaction between plant precursors and dopants to optimize aromatization process by auxiliary pyrolysis.
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
jhcdgszjdcb完成签到 ,获得积分10
1秒前
大模型应助小董不懂采纳,获得10
2秒前
2秒前
Singularity应助陈陈02200059采纳,获得10
2秒前
Ava应助你好谢谢你采纳,获得10
3秒前
4秒前
猪爸爸发布了新的文献求助100
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
科研通AI2S应助yeye采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
aaa完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
呼噜噜发布了新的文献求助20
8秒前
淡定季节发布了新的文献求助10
8秒前
Cd发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
jgpiao发布了新的文献求助10
9秒前
黎莉莉完成签到,获得积分10
9秒前
沐槿完成签到,获得积分20
9秒前
蓝桥兰灯发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
所所应助seven采纳,获得10
11秒前
g_f完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
顺利的觅云完成签到,获得积分10
12秒前
学术垃圾关注了科研通微信公众号
12秒前
aaa发布了新的文献求助30
12秒前
迷路鸽子发布了新的文献求助10
12秒前
Squidward完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
顺心迎梦发布了新的文献求助10
13秒前
无花果应助朴素涵雁采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
kaka091发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3135387
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786384
关于积分的说明 7777028
捐赠科研通 2442291
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298501
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625124
版权声明 600847