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硬碳的孔結構對其 Na⁺ 存儲容量有很大影響。

近日，華南理工大學Chenghao Yang，阿貢國家實驗室Khalil Amine，Tongchao Liu以聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 作為添加劑，制備了一種具有開孔的廢木衍生硬碳 (OP-HC)。

文章要點

1）原位 SAXS 和 HR-TEM 測試結果表明，具有開孔和擴大的 d₀₀₂ 層間距的 OP-HC 有利于 Na⁺ 離子的可逆 (脫) 鈉化。原位 TEM 和 XRD 測試結果表明 OP-HC 在 (脫) 鈉化過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的結構穩(wěn)定性。

2）因此，OP-HC 在 0.05 C 時可提供 350.7 mAh g^-1 的高可逆充電容量和 94.9% 的超高初始庫侖效率 (ICE)。此外，OP-HC表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，并且采用OP-HC陽極組裝的18650全電池在1.0 A下經過400次循環(huán)后可實現(xiàn)94.5％的高容量保持率。

優(yōu)異的電化學性能和對具有開放孔隙和增加的d₀₀₂層間距的OP-HC的深入了解為設計用于SIB的高性能HC陽極提供了新策略。

參考文獻

Shunzhang You, et al, Hard carbon with opened pore structure for enhanced sodium storage performance, Energy Environ. Sci., 2024

DOI: 10.1039/D4EE02519A