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自由基触发木质素衍生硬碳中开放孔隙的闭合,从而提高钠储存能力

Journal of Energy Chemistry ( IF 14.0 ) Pub Date : 2024-03-07 , DOI: 10.1016/j.jechem.2024.02.048
Wen-Jun Ji , Zong-Lin Yi , Ming-Xin Song , Xiao-Qian Guo , Yi-Lin Wang , Yi-Xuan Mao , Fang-Yuan Su , Jing-Peng Chen , Xian-Xian Wei , Li-Jing Xie , Cheng-Meng Chen


各种前体的化学活化可有效地在硬碳中产生额外的闭孔以储存钠。然而,在成孔剂影响下闭孔的形成机制尚不清楚。在此,采用有效的化学活化,然后采用高温自修复策略,在木质素衍生的硬碳(HC)中产生互连的封闭孔。通过系统的实验设计结合电子顺磁共振波谱发现,碳基体中自由基的含量影响高温下开孔的闭合。过高的活化温度(>700℃)导致自由基浓度低,导致高温下开孔难以实现自修复。通过 700°C 的活化,最终的硬碳实现了造孔和自修复之间的平衡。大量自由基引发碳微晶的快速生长和聚集,堵塞预先形成的开放微孔,并在所获得的硬碳中产生额外的相互连接的封闭孔。因此,优化的碳阳极 (LK-700-1300) 在 0.03 A g-1 下可提供 330.8 mA h g-1 的高可逆容量,与原始木质素衍生碳阳极 (L -700-1300),并表现出良好的倍率性能(1 A g 时为 202.1 mA h g)。这项工作为调整其他前体的硬碳闭孔提供了通用且有效的指导。




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更新日期:2024-03-07
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