Coral-like and binder-free carbon nanowires for potassium dual-ion batteries with superior rate capability and long-term cycling life

阳极 材料科学 容量损失 化学工程 储能 阴极 纳米技术 无定形碳 电化学 无定形固体 电极 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学 功率(物理) 有机化学
作者
Min Wang,Qirong Liu,Guangming Wu,Jianmin Ma,Yongbing Tang
出处
期刊:Green Energy & Environment [Elsevier]
卷期号:8 (2): 548-558 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.gee.2021.03.007
摘要

Owing to the advantages of high operating voltage, environmental benignity, and low cost, potassium-based dual-ion batteries (KDIBs) have been considered as a potential candidate for large-scale energy storage. However, KDIBs generally suffer from poor cycling performance and unsatisfied capacity, and inactive components of conductive agents, binders, and current collector further lower their overall capacity. Herein, we prepare coral-like carbon nanowires (CCNWs) doped with nitrogen as a binder-free anode material for K+-ion storage, in which the unique coral-like porous nanostructure and amorphous/short-range-ordered composite feature are conducive to enhancing the structural stability, to facilitating the ion transfer and to boosting the full utilization of active sites during potassiation/de-potassiation process. As a result, the CCNW anode possesses a hybrid K+-storage mechanism of diffusive behavior and capacitive adsorption, and stably delivers a high capacity of 276 mAh g−1 at 50 mA g−1, good rate capability up to 2 A g−1, and long-term cycling stability with 93% capacity retention after 2000 cycles at 1 A g−1. Further, assembling this CCNW anode with an environmentally benign expanded graphite (EG) cathode yields a proof-of-concept KDIB, which shows a high specific capacity of 134.4 mAh g−1 at 100 mA g−1, excellent rate capability of 106.5 mAh g−1 at 1 A g−1, and long-term cycling stability over 1000 cycles with negligible capacity loss. This study provides a feasible approach to developing high-performance anodes for potassium-based energy storage devices.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Akim应助YIN采纳,获得10
2秒前
3秒前
SaSa发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
通~发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
典雅碧空发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助典雅碧空采纳,获得30
11秒前
mint发布了新的文献求助10
11秒前
脑洞疼应助Youngsy采纳,获得10
11秒前
12秒前
尔东发布了新的文献求助10
12秒前
无限盼旋完成签到,获得积分10
12秒前
YIN发布了新的文献求助10
13秒前
吃猫的鱼发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
小胖子完成签到 ,获得积分10
14秒前
songsssssj完成签到 ,获得积分10
15秒前
AnJaShua完成签到 ,获得积分10
15秒前
SciGPT应助自由的枕头采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
科研通AI2S应助快乐尔珍采纳,获得30
17秒前
qiu发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
mint完成签到,获得积分10
18秒前
wxxsx发布了新的文献求助10
18秒前
空域完成签到,获得积分10
19秒前
天云完成签到,获得积分10
19秒前
叶落无痕、完成签到,获得积分10
20秒前
zwy完成签到,获得积分10
20秒前
25秒前
25秒前
zz完成签到 ,获得积分10
25秒前
机智依丝完成签到,获得积分20
26秒前
qiu完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
昊康好完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3155997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807353
关于积分的说明 7872795
捐赠科研通 2465725
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312328
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630049
版权声明 601905