High-performance solid-solution potassium-ion intercalation mechanism of multilayered turbostratic graphene nanosheets

插层(化学) 材料科学 石墨烯 石墨 微观结构 化学工程 碱金属 固溶体 纳米技术 化学物理 无机化学 化学 复合材料 冶金 有机化学 工程类
作者
Jiae Um,Seung Uk Yoon,Hoseong Kim,Beom Sik Youn,Hyoung‐Joon Jin,Hyung‐Kyu Lim,Young Soo Yun
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:67: 814-823 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2021.11.027
摘要

The solid-solution reaction between an alkali cation and an active host material is known as a single-phase redox mechanism, and it is typically accompanied by a continuous voltage change. It is distinct from the typical alkali cation intercalation reaction at an equivalent site of the active host material, which exhibits a voltage plateau. Herein, we report an unusual solid-solution potassium-ion intercalation mechanism with a low-voltage plateau capacity on multilayered turbostratic graphene nanosheets (T-GNSs). Despite the disordered graphitic structure with a broad range of d-spacings (3.65–4.18 Å), the T-GNSs showed a reversible plateau capacity of ∼ 200 mA h g−1, which is higher than that of a well-ordered graphite nanoplate (∼120 mA h g−1). In addition, a sloping capacity of ∼ 220 mA h g−1 was delivered with the plateau capacity, and higher rate capabilities, better reversibility, and a more stable cycling performance were confirmed on the turbostratic microstructure. First-principles calculations suggest that the multitudinous lattice domains of the T-GNSs contain diverse intercalation sites with strong binding energies, which could be the origin of the high-performance solid-solution potassium-ion intercalation behavior when the turbostratic graphene stacks have a d-spacing smaller than that of equilibrium potassium–graphite intercalation compounds (5.35 Å).

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
美女博士发布了新的文献求助10
刚刚
陈子宇完成签到 ,获得积分10
1秒前
脑洞疼应助AA1采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
lll发布了新的文献求助30
1秒前
ys6完成签到,获得积分10
1秒前
rxgg完成签到,获得积分10
2秒前
愉快秀发布了新的文献求助10
2秒前
无极微光应助科研人采纳,获得20
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
Zjjiinn发布了新的文献求助10
5秒前
小艾冂学完成签到,获得积分10
6秒前
一一发布了新的文献求助10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
Jasper应助愉快秀采纳,获得10
8秒前
打打应助神经元neuron采纳,获得10
9秒前
songyueyue完成签到,获得积分10
9秒前
wzy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
111222333完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
tY完成签到,获得积分10
10秒前
Hale完成签到,获得积分0
11秒前
12秒前
Sinly发布了新的文献求助30
13秒前
Ava应助liliya采纳,获得10
14秒前
14秒前
anzhi完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
感动芷珍发布了新的文献求助10
15秒前
科研痴发布了新的文献求助10
16秒前
AA1发布了新的文献求助10
16秒前
16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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 680
Linear and Nonlinear Functional Analysis with Applications, Second Edition 388
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5577266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4662538
关于积分的说明 14742003
捐赠科研通 4603139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2526153
邀请新用户注册赠送积分活动 1496028
关于科研通互助平台的介绍 1465499