ACS Nano:C60调控硬碳闭孔结构用于高性能钠离子电池

2025-04-14
硬碳(HC)因其独特的低电位充放电平台,已成为钠离子电池(SIBs)极具前景的负极材料。研究表明,HC的平台容量主要来源于钠离子在纳米级闭孔中的填充行为,但精确调控硬碳闭孔结构仍具挑战性。鉴于此,北京化工大学Huaihe Song、Xiaohong Chen等创新性地采用直径0.7 nm的C60分子调控酚醛树脂基硬碳的闭孔形成。
本文要点:
(1)C60的球形结构促进酚醛树脂基硬碳中石墨微区的定向结晶,从而提升闭孔结构的均匀性。在高温碳化过程中,C60发生裂解与结构重组,不仅增加闭孔体积,还引入额外储钠位点。
(2)优化后的硬碳材料在20 mA g–1电流密度下展现出361 mA h g–1的优异可逆容量,其中平台容量高达268 mA h g–1。该工作为纳米级闭孔形成机制提供了新见解,推动了高性能钠离子电池的发展。
Xiaotian Li, Jiapeng Zhang, Jiayao Zhang, Liewen Guo, Hongchuan Zhang, Renlu Yuan, Haiyan Liu, Ang Li, Xiaohong Chen, and Huaihe Song
ACS Nano Article ASAP
DOI: 10.1021/acsnano.4c18421
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c18421
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