廉价且资源丰富的沥青直接热解往往得到高度石墨化的软碳,其可逆容量较低,且由于不合适的微观结构几乎没有充放电平台。近日,四川大学Chuhong Zhang课题组采用双化学干扰法实现了软-硬碳的转换。
本文要点
1)作者发现气体分解产物(碳氧化物)可能会消耗过量的氢来实现沥青的熔融-固态热解,抑制微晶有序化;
2)固体化合物(即有机锌盐和氧化锌纳米颗粒)不仅削弱了沥青芳香链之间的强π-π相互作用,而且在碳基质中引入了大量的封闭孔,优化后的沥青硬碳从石墨化结构转变为富含孔隙的乱层结构,表现出吸附-嵌入-孔填充的储钠机制;
3)该材料可表现出320 mAh g−1的可逆容量(30 mA g−1)和高倍率性能,其低电压容量占比增加两倍以上。
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Hanna He, Jun He, Huaibo Yu, Li Zeng, Dan Luo, Chuhong Zhang,Adv. Energy Mater., 2023.
DOI: 10.1002/aenm.202300357
https://doi.org/10.1002/aenm.202300357