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突破传统限制!微调碳化条件实现高效钠离子存储

 材料每日新鲜报

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煤炭,尤其是低阶煤,是一种具有成本效益且丰富的碳资源,因此是开发钠离子电池(SIB)硬碳电极的关键候选材料。然而,在高温热转换过程中形成的长程碳微晶限制了所得碳材料的钠存储容量和速率性能。为了克服这一瓶颈,研究开发了一种复制分解策略,在低级褐煤的热转化过程中加入微塑料,旨在调节碳微晶结构。

复制分解过程中的这种策略性相互作用有助于保留更多的杂原子官能团,尤其是氧官能团,并产生长度缩短、层间距增大的微晶结构。因此,优化后的硬碳材料在用作 SIB 负极时表现出卓越的电化学性能。它们的可逆容量显著增加,最高可达 350 mA h g-1,并显示出卓越的速率能力和循环稳定性(在2C条件下循环 1000 次后达到 94%)。这项研究强调了微调复制分解和碳化条件的重要性,以获得有利于高效钠离子存储的理想微晶结构。

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