トポロジーグラフィット化された炭素におけるすべてのプラトーと大容量のナトリウム挿入を達成する

0.1 V未満の全プラトー能力を備えたハードカーボンアノードは、高エネルギー密度のナトリウムイオン貯蔵を達成するための前提条件であり、将来の持続可能なエネルギー技術の約束を保持しています。ただし、この目標を達成するために、硬い炭素の発達に向かうナトリウムイオンの挿入を除去し、改善する際の課題。ここでは、2段階の迅速な熱アニーリング戦略を通じて、バイオマスコーンコブを使用して、高度に架橋されたトポロジカルグラフィット化炭素を報告しました。長距離グラフェンナノリボンと空洞/トンネルで構築されたトポロジーグラファイト化された炭素は、ナトリウムイオンの多方向性挿入を提供し、高電圧領域でナトリウムイオンを吸収する欠陥を排除します。in-situ xrd、situラマン、in-situ/ex-situ temを含む高度な技術からの証拠は、湾曲したトポロジーグラファイト層と隣接するグラファイト帯域絡み合いのトポロジカル空洞の間のナトリウムイオンがNAクラスター形成に現れることを示しています。報告されたトポロジカル挿入メカニズムにより、290 MAH G-1の単一の完全な低電圧プラトー容量を備えた優れたバッテリー性能を可能にします。これは総容量のほぼ97％です。この記事は著作権によって保護されています。全著作権所有。

Hard carbon anodes with all-plateau capacities below 0.1 V are prerequisites to achieve high energy density sodium ion storages, which are holding promises for the future sustainable energy technologies. However, challenges in removing defects and improving the insertion of sodium ions heading off the development of hard carbon to achieve this goal. Herein, we reported a highly cross-linked topological graphitized carbon using biomass corn cobs through a two-step rapid thermal annealing strategy. The topological graphitized carbon constructed with long-range graphene nanoribbons and cavities/tunnels provides a multi-directional insertions of sodium ions whilst eliminating defects to absorb sodium ions at high voltage region. Evidences from advanced technique including in-situ XRD, in-situ Raman and in-situ/ex-situ TEM indicate that the sodium ions appear Na cluster formation between curved topological graphite layers and in the topological cavity of adjacent graphite band entanglements. The reported topological insertion mechanism enables outstanding battery performance with a single full low-voltage plateau capacity of 290 mAh g-1 , which is almost 97% of the total capacity. This article is protected by copyright. All rights reserved.