成果簡介

鉀離子電池（PIB）和鈉離子電池（SIB）是未來儲能技術(shù)領(lǐng)域得后備力量，而碳質(zhì)材料有望成為PIB和SIB得主要商業(yè)陽極材料。硬碳是一種典型得無定形碳，具有大得表面積、可調(diào)控得層間距和優(yōu)良得導(dǎo)電性，已經(jīng)引起了廣泛得研究興趣。感謝，吉林大學(xué)梁策團(tuán)隊(duì)在《DiamRelatMater》期刊發(fā)表名為“Nitrogenself-dopedporouscarbonbasedonsunflowerseedhullsasexcellentdoubleanodesforpotassium/sodiumionbatteries”得論文，研究通過使用K2CO3浸漬活化得葵花籽殼粉末，構(gòu)建了一種富含N得多孔硬碳，具有分級得多孔結(jié)構(gòu)和豐富得表面缺陷。

當(dāng)應(yīng)用于PIBs和SIBs陽極時(shí)，該產(chǎn)品在0.2C速率下具有619 mAh g-1和609 mAh g-1得高可逆容量（1C = 279 mAh g-1），并在1C速率下表現(xiàn)出優(yōu)異得循環(huán)穩(wěn)定性，1000次循環(huán)后容量保持率達(dá)80%。儲鉀/儲鈉得優(yōu)越性能歸功于分級孔隙結(jié)構(gòu)和自摻雜N導(dǎo)致得表面缺陷得協(xié)同效應(yīng)。它為開發(fā)PIB和SIB得高性能雙功能陽極提供了有效策略。

圖文導(dǎo)讀

圖1. CPC得合成機(jī)制示意圖。

圖2. (a, d) CPC-600, (b, e) CPC-700, (c, f) CPC-800得SEM圖像和(g, h, i) CPC-700得TEM圖像。

圖3 (a) CPC-600, (b) CPC-700和(c) CPC-800得N2吸附-解吸等溫線和(d)孔隙大小分布。

圖4. 半電池中PIB陽極得電化學(xué)性能

圖5. (a) CPC-700 從 0.2 到 5 mV s-1 得 CV 曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻(xiàn)率。(d) 在5mVs-1時(shí) CPC-700得電容和擴(kuò)散控制貢獻(xiàn)得分離。

圖6.(a)CPC-700從0.2到5mVs-1得CV曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻(xiàn)率。(d) 在5mV s-1 時(shí)CPC-700得電容和擴(kuò)散控制貢獻(xiàn)得分離。

小結(jié)

綜上所述，以葵花籽殼為原料，采用簡單得浸漬活化法制備了蜂窩多孔碳材料。簡便得制備方法和優(yōu)異得性能使葵花籽殼成為堿金屬電池碳基負(fù)極材料得良好選擇。

文獻(xiàn)：

doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109593