Sub-minute carbonization of polymer/carbon nanotube films by microwave induction heating for ultrafast preparation of hard carbon anodes for sodium-ion batteries

碳化 材料科学 碳纳米管 阳极 化学工程 碳纤维 微波食品加热 纳米技术 化学 复合材料 电极 扫描电子显微镜 物理化学 工程类 物理 复合数 量子力学
作者
Gyeongbeom Ryoo,Jiwon Shin,Byeong Guk Kim,Do Geun Lee,Joong Tark Han,Byeongho Park,Youngseok Oh,Seung Yol Jeong,Se-Hee Lee,Dong Yun Lee,Daeho Kim,Jong Hwan Park
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:496: 154081-154081 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.154081
摘要

Hard carbons (HCs) are excellent anode materials for sodium-ion batteries (SIBs). However, the carbonization and granulation of HC powders involve complex processes and require considerable energy. Here, we developed a facile method for manufacturing HC anodes for SIBs via a novel microwave induction heating (MIH) process for polymer/single-walled carbon nanotube (SWCNT) films. Numerical simulations solving electromagnetic field and heat transfer problems revealed the MIH mechanism; the electric current induced by the applied microwave enables direct Joule heating of the SWCNT networks in the composite film. Consequently, the composite films could be heated to the target temperatures (800–1400 °C) and free-standing HC/SWCNT anodes could be prepared by applying MIH for only 30 s. Comparative analyses confirmed that ultrafast MIH is a reliable technique for producing HC anodes and can replace conventional carbonization processes which require a high-temperature furnace. Moreover, the HC/SWCNT anodes prepared by the ultrafast MIH were successfully applied to the SIB full cells. Finally, the feasibility of MIH for scalable roll-to-roll production of HC anodes was verified through local heating tests using a circular sheet larger than a resonator.
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
天涯完成签到,获得积分10
2秒前
充电宝应助活力的乐巧采纳,获得10
3秒前
3秒前
zeer0707完成签到,获得积分10
4秒前
xll发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
zhongqiyu完成签到 ,获得积分10
8秒前
置易发布了新的文献求助10
9秒前
wyxx发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yangjinru发布了新的文献求助10
13秒前
CC发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
18秒前
19秒前
淡然的新之完成签到,获得积分10
19秒前
顾矜应助林间清晨采纳,获得10
20秒前
21秒前
田様应助LYJ采纳,获得20
24秒前
熊孩纸发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Jonas发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
Adrenaline完成签到,获得积分10
25秒前
CTRL发布了新的文献求助10
25秒前
Leanne完成签到,获得积分10
25秒前
刺1656完成签到,获得积分10
27秒前
ephore应助wyxx采纳,获得20
27秒前
爱爱精神境界完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
我爱学习完成签到,获得积分10
29秒前
忧郁寒荷完成签到,获得积分10
30秒前
荣荣发布了新的文献求助10
31秒前
暂无发布了新的文献求助10
31秒前
凯撒00发布了新的文献求助10
32秒前
hai发布了新的文献求助10
32秒前
wqh完成签到,获得积分10
33秒前
33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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
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 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430078
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246219
关于积分的说明 17536117
捐赠科研通 5486331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895775
邀请新用户注册赠送积分活动 1872180
关于科研通互助平台的介绍 1711698