Advanced Structural Engineering Design for Tailored Microporous Structure via Adjustable Graphite Sheet Angle to Enhance Sodium‐Ion Storage in Anthracite‐Based Carbon Anode

材料科学 微型多孔材料 无烟煤 阳极 碳纤维 石墨 离子 化学工程 纳米技术 复合材料 废物管理 冶金 有机化学 电极 复合数 工程类 化学 物理化学
作者
Yanhong Zhao,Zhuang Hu,Wang Zhou,Peng Gao,Zhixiao Liu,Jinshui Liu,Changling Fan,Jilei Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (44) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/adfm.202405174
摘要

Abstract Carbon material has emerged as a highly promising anode for sodium‐ion batteries (SIBs) due to its abundance of resources, cost‐effectiveness, and high carbon yield. This work elaborately designs the precursor structure for the self‐assembly of melamine‐cyanuric acid on the anthracite surface through hydrogen bonding, and successfully constructs N‐doped carbon with tailored microstructure and expanded interlayer spacing. Serving as anode for SIBs, the optimized sample delivers high specific capacity (371.3 mAh g −1 at 0.05 A g −1 ), superior rate capability (295.8 mAh g −1 at 10.0 A g −1 ), and excellent ultra‐long cycling performance (the retention of 91.5% after 3000 cycles at 0.5 A g −1 ). The systematic investigations reveal the enhancement of sodium‐ion storage in the low‐voltage plateau region involving the interlayer intercalation coupled with nanopores filling. It is discovered that the microporous structure formed by the appropriate graphite sheet angle influences the migration and storage of sodium ions. Density functional theory calculations indicate that the adsorption capacity for sodium ion is enhanced and the migration energy barrier perpendicular to the graphite layer is reduced at the appropriate angle of 8°. This study provides novel insights into the sodium‐ion storage mechanism, offering guidance for the better design of anthracite‐based carbon anode with superior performance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
面包超人完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
天真皓轩发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
李爱国应助虚幻的青槐采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
GeneralYang发布了新的文献求助200
5秒前
柯一一应助Feng5945采纳,获得10
5秒前
兰天发布了新的文献求助10
6秒前
taco完成签到,获得积分20
7秒前
西门放狗发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
10秒前
10秒前
和谐蛋蛋发布了新的文献求助20
10秒前
lico发布了新的文献求助10
10秒前
zer0完成签到,获得积分10
11秒前
个性宝马发布了新的文献求助200
11秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
LJQ发布了新的文献求助10
13秒前
静默完成签到 ,获得积分10
14秒前
LJQ发布了新的文献求助10
15秒前
LJQ发布了新的文献求助30
15秒前
LJQ发布了新的文献求助10
15秒前
LJQ发布了新的文献求助10
15秒前
LJQ发布了新的文献求助30
15秒前
Hello应助淡然纸飞机采纳,获得10
16秒前
想飞的猪发布了新的文献求助10
18秒前
tgrnf完成签到,获得积分10
18秒前
qaplay完成签到 ,获得积分0
19秒前
端庄一刀完成签到 ,获得积分10
19秒前
xf完成签到,获得积分10
20秒前
忧郁初瑶完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3959633
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505879
关于积分的说明 11126688
捐赠科研通 3237840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789380
邀请新用户注册赠送积分活动 871691
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802963