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
乱醉应助对落日许愿采纳,获得20
1秒前
大海发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
cdercder应助满意语芙采纳,获得10
2秒前
沐倾城发布了新的文献求助10
2秒前
glow发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
传统的天蓝完成签到,获得积分10
6秒前
杨茗涵完成签到,获得积分10
6秒前
沐月琪发布了新的文献求助30
8秒前
AN发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
五号eee发布了新的文献求助30
10秒前
蜘蛛道理发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
田様应助顺利毕业采纳,获得10
12秒前
13秒前
邓邓发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
小航爱学习完成签到,获得积分10
14秒前
人人人人人完成签到,获得积分20
15秒前
忍冬完成签到,获得积分10
16秒前
叨叨小夫夫完成签到,获得积分10
16秒前
洪茜茜发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
邓邓完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
psycho发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
lzc完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
24秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7138395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8786854
关于积分的说明 18575559
捐赠科研通 6725940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154764
关于科研通互助平台的介绍 2281562
邀请新用户注册赠送积分活动 2129206