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 物理化学 化学
作者
Yanhong Zhao,Zhuang Hu,Wang Zhou,Peng Gao,Zhixiao Liu,Jinshui Liu,Changling Fan,Jilei Liu,Jilei Liu,Jilei Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (44) 被引量:71
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
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
无花果应助热心的嫣采纳,获得10
刚刚
129600完成签到,获得积分10
刚刚
Keira_Chang完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Peng完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Lucas应助Fanny采纳,获得10
5秒前
5秒前
天梦星玄完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
蓝莓橘子酱应助wzzznh采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
美丽的涵菡完成签到 ,获得积分10
8秒前
Chnious发布了新的文献求助10
8秒前
Radicaldev完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
努力奔跑完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
BaoCure发布了新的文献求助10
10秒前
完美世界应助Waley采纳,获得10
10秒前
11秒前
我是老大应助CHY采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Slemon发布了新的文献求助10
11秒前
彳亍发布了新的文献求助10
11秒前
努力奔跑发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
林霖完成签到,获得积分10
14秒前
所所应助aurora采纳,获得10
15秒前
知北完成签到,获得积分10
15秒前
软糖完成签到 ,获得积分10
16秒前
Lxc254完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6023016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7645959
关于积分的说明 16171105
捐赠科研通 5171318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767068
邀请新用户注册赠送积分活动 1750461
关于科研通互助平台的介绍 1637029