双离子电池(DIBs)是一种很有前途的大规模储能技术。然而,材料结构对阴离子存储行为的影响仍是个问题。
近日,北京理工大学陈人杰教授,Yongxin Huang合成了具有超大层间距和异质原子掺杂的石墨,系统地研究了它们对DIBs的联合作用。
文章要点
1)较大的0.51 nm层间距为阴离子的存储提供了更大的空间,而杂原子的掺杂降低了阴离子的嵌入和迁移的能垒,同时增强了界面上的快速离子存储。
2)在协同效应的基础上,由碳正极和锂负极组成的DIBs在100 mA g-1的电流密度下具有240 mA h g-1的超高容量。以石墨为正负极的双碳电池(DCBs)在1 A g-1的电流密度下稳定循环2400次。
因此,这项工作为DIBs和DCBs的设计策略提供了参考。
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Xin Hu, et al, Large Interlayer Distance and Heteroatom-Doping of Graphite Provide New Insights into the Dual-Ion Storage Mechanism in Dual-Carbon Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202307083
DOI: 10.1002/anie.202307083
https://doi.org/10.1002/anie.202307083