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
刚刚
思源应助乔T湘采纳,获得10
刚刚
刚刚
时尚的飞机完成签到,获得积分10
刚刚
在水一方应助危机的一手采纳,获得10
刚刚
打打应助zj杰采纳,获得10
刚刚
刚刚
aaaaa完成签到,获得积分10
1秒前
ruo关闭了ruo文献求助
2秒前
2秒前
年轻乐巧发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
咕咕完成签到,获得积分10
2秒前
wwho_O完成签到 ,获得积分10
2秒前
TCM-DH发布了新的文献求助10
3秒前
时屿完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
pangsichao完成签到 ,获得积分10
4秒前
hyeah完成签到,获得积分10
4秒前
Owen应助屋顶橙子味采纳,获得10
4秒前
5秒前
脑洞疼应助贝肯尼采纳,获得10
5秒前
古月发布了新的文献求助10
5秒前
啛啛喳喳完成签到,获得积分10
5秒前
核桃发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
快乐富有完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
adam发布了新的文献求助10
6秒前
kyleww发布了新的文献求助10
6秒前
科目三应助虚心白玉采纳,获得10
7秒前
十把刀完成签到,获得积分10
7秒前
Ruby完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
林昊发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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 Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6540638
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8331792
关于积分的说明 17854516
捐赠科研通 5646361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2936378
邀请新用户注册赠送积分活动 1912453
关于科研通互助平台的介绍 1773370