硬碳的孔结构对其 Na⁺ 存储容量有很大影响。

近日，华南理工大学Chenghao Yang，阿贡国家实验室Khalil Amine，Tongchao Liu以聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 作为添加剂，制备了一种具有开孔的废木衍生硬碳 (OP-HC)。

文章要点

1）原位 SAXS 和 HR-TEM 测试结果表明，具有开孔和扩大的 d₀₀₂ 层间距的 OP-HC 有利于 Na⁺ 离子的可逆 (脱) 钠化。原位 TEM 和 XRD 测试结果表明 OP-HC 在 (脱) 钠化过程中表现出优异的结构稳定性。

2）因此，OP-HC 在 0.05 C 时可提供 350.7 mAh g^-1 的高可逆充电容量和 94.9% 的超高初始库仑效率 (ICE)。此外，OP-HC表现出优异的循环稳定性，并且采用OP-HC阳极组装的18650全电池在1.0 A下经过400次循环后可实现94.5％的高容量保持率。

优异的电化学性能和对具有开放孔隙和增加的d₀₀₂层间距的OP-HC的深入了解为设计用于SIB的高性能HC阳极提供了新策略。

参考文献

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

DOI: 10.1039/D4EE02519A