Regulated adsorption-diffusion and enhanced charge transfer in expanded graphite cohered with N, B bridge-doping carbon patches to boost K-ion storage

阳极 材料科学 石墨 扩散 兴奋剂 吸附 电化学 碳纤维 电化学动力学 化学工程 离子 纳米技术 化学物理 电极 化学 物理化学 复合数 热力学 复合材料 光电子学 有机化学 物理 工程类
作者
Haiyan Wang,Haowen Du,Hucheng Zhang,Songjie Meng,Zhansheng Lu,Hao Jiang,Chunzhong Li,Jianji Wang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:76: 67-74 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2022.09.009
摘要

The great challenges are remained in constructing graphite-based anode with well built-in structures to accelerate kinetics and enhance stability in the advanced K-ion batteries (KIBs). Here, we firstly report the design of expanded graphite cohered by N, B bridge-doping carbon patches (NBEG) for efficient K-ion adsorption/diffusion and long-term durability. It is the B co-doping that plays a crucial role in maximizing doping-site utilization of N atoms, balancing the adsorption-diffusion kinetics, and promoting the charge transfer between NBEG and K ions. Especially, the robust lamellar structure, suitable interlayer distance, and rich active sites of the designed NBEG favor the rapid ion/electron transfer pathways and high K-ion storage capacity. Consequently, even at a low N, B doping concentration (4.36 at%, 2.07 at%), NBEG anode shows prominent electrochemical performance for KIBs, surpassing most of the advanced carbon-based anodes. Kinetic studies, density functional theory simulations, and in-situ Raman spectroscopy are further performed to reveal the K-ion storage mechanism and confirm the critical actions of co-doping B. This work offers the new methods for graphite-electrode design and the deeper insights into their energy storage mechanisms in KIBs.
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
leo完成签到,获得积分10
4秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
欣喜的香菱完成签到 ,获得积分10
11秒前
WL发布了新的文献求助20
14秒前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
14秒前
Emma完成签到 ,获得积分10
14秒前
hj123完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
无限萃完成签到,获得积分10
26秒前
汉堡包应助公子我采纳,获得10
31秒前
dydydyd完成签到,获得积分10
31秒前
成功的强完成签到,获得积分10
33秒前
浮浮世世应助STP顶峰相见采纳,获得30
38秒前
研友_ngqKg8完成签到,获得积分10
40秒前
13633501455完成签到 ,获得积分10
42秒前
专注的代天完成签到 ,获得积分10
44秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
47秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
47秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
NexusExplorer应助刘刘刘医生采纳,获得10
1分钟前
时代更迭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_ZG4ml8完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yeeja完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喜悦的凌晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英吉利25发布了新的文献求助10
1分钟前
古柳完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
直率若烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
WZH完成签到,获得积分10
1分钟前
123456完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6440910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254766
关于积分的说明 17572167
捐赠科研通 5499172
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900113
邀请新用户注册赠送积分活动 1876725
关于科研通互助平台的介绍 1716926