Ultrafast Dual-Shock Chemistry Synthesis of Ordered/Disordered Hybrid Carbon Anodes: High-Rate Performance of Li-Ion Batteries

超短脉冲 阳极 材料科学 离子 对偶(语法数字) 碳纤维 休克(循环) 纳米技术 化学物理 化学工程 化学 物理化学 有机化学 电极 物理 复合数 光学 复合材料 激光器 医学 文学类 艺术 工程类 内科学
作者
Pengfei Huang,Zekun Li,Li Chen,Yuan Li,Zhedong Liu,Jingchao Zhang,Jiawei Luo,Wenjun Zhang,Wei‐Di Liu,Xinxi Zhang,Rongtao Zhu,Yanan Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (28): 18344-18354 被引量:21
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c02300
摘要

Graphite exhibits crystal anisotropy, which impedes the mass transfer of ion intercalation and extraction processes in Li-ion batteries. Herein, a dual-shock chemical strategy has been developed to synthesize the carbon anode. This approach comprised two key phases: (1) a thermal shock utilizing ultrahigh temperature (3228 K) can thermodynamically facilitate graphitization; (2) a mechanical shock (21.64 MPa) disrupting the π-π interactions in the aromatic chains of carbon can result in hybrid-structured carbon composed of crystalline and amorphous carbon. The optimized carbon (DSC-200-0.3) demonstrates a capacity of 208.61 mAh/g at a 10C rate, with a significant enhancement comparing with 15 mAh/g of the original graphite. Impressively, it maintains 81.06% capacity even after 3000 charge-discharge cycles. Dynamic process analysis reveals that this superior rate performance is attributed to a larger interlayer spacing facilitating ion transport comparing with the original graphite, disordered amorphous carbon for additional lithium storage sites, and crystallized carbon for enhanced charge transfer. The dual-shock chemical approach offers a cost-effective and efficient method to rapidly produce hybrid-structured carbon anodes, enabling 10C fast charging capabilities in lithium-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
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
Lucas应助believe采纳,获得10
1秒前
丘比特应助Joan采纳,获得10
1秒前
2秒前
情怀应助xyy采纳,获得10
2秒前
白板完成签到,获得积分10
3秒前
开朗的小熊猫完成签到,获得积分10
4秒前
Treasure发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
yejian完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
flaskr发布了新的文献求助10
6秒前
wanci应助LJX采纳,获得10
6秒前
6秒前
455发布了新的文献求助10
7秒前
橘子完成签到,获得积分10
7秒前
FMZ完成签到,获得积分20
8秒前
充电宝应助郑波涛采纳,获得10
9秒前
10秒前
orixero应助lzb采纳,获得10
10秒前
10秒前
小羊烧鸡发布了新的文献求助30
11秒前
执着的以筠完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
zky发布了新的文献求助10
12秒前
彭于晏应助烟里戏采纳,获得10
13秒前
14秒前
姜生发布了新的文献求助10
15秒前
DDD完成签到,获得积分10
15秒前
袁大头发布了新的文献求助10
15秒前
corp_9发布了新的文献求助10
15秒前
Twonej应助啦啦啦采纳,获得30
15秒前
15秒前
16秒前
wodeqiche2007发布了新的文献求助200
16秒前
flaskr完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010932
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7558505
关于积分的说明 16135677
捐赠科研通 5157827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762499
邀请新用户注册赠送积分活动 1741123
关于科研通互助平台的介绍 1633554