硬質碳是鉀離子電池(PIBs)的主要陽極材料之一,其以成本效益、天然豐度和高產率而聞名。然而,由于K離子的大離子半徑導致動力學緩慢,其在PIBs中的性能仍然較差。在此,在低熱解溫度下,廣東工業大學Sun Zhipeng開發了一種獨特的層狀N/O/S-三摻雜硬質碳(NOHC)。
本文要點:
1) NOHC具有優異的速率性能,即使在5 A g?1時也能保持125 mAh g?1(其峰值的一半)的可逆比容量。此外,它具有優異的穩定性,因為它在0.1A g?1下循環100次后仍能保持265 mAh g?1的比容量,在1 A g?1下循環1000次后保持210 mAh g–1。
2) 此外,NOSHC在循環過程中通過鉀化/去鉀作用進行連續活化。豐富的雜原子摻雜引入了過多的缺陷和空位,產生了豐富的活性位點。獨特的層狀結構具有最小的孔隙,其通過縮短擴散長度來優化K離子的傳輸。
Xiaoyi Lu et.al Low-Temperature Carbonized N/O/S-Tri-Doped Hard Carbon for Fast and Stable K-Ions Storage Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303081
https://doi.org/10.1002/aenm.202303081