硬质碳是钾离子电池(PIBs)的主要阳极材料之一,其以成本效益、天然丰度和高产率而闻名。然而,由于K离子的大离子半径导致动力学缓慢,其在PIBs中的性能仍然较差。在此,在低热解温度下,广东工业大学Sun Zhipeng开发了一种独特的层状N/O/S-三掺杂硬质碳(NOHC)。
本文要点:
1) NOHC具有优异的速率性能,即使在5 A g−1时也能保持125 mAh g−1(其峰值的一半)的可逆比容量。此外,它具有优异的稳定性,因为它在0.1A g−1下循环100次后仍能保持265 mAh g−1的比容量,在1 A g−1下循环1000次后保持210 mAh g–1。
2) 此外,NOSHC在循环过程中通过钾化/去钾作用进行连续活化。丰富的杂原子掺杂引入了过多的缺陷和空位,产生了丰富的活性位点。独特的层状结构具有最小的孔隙,其通过缩短扩散长度来优化K离子的传输。
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