碳质材料是碱金属离子电池(AMIB)中的有效阳极材料,然而,构建具有精细微观结构的碳质材料以获得优异的电化学性能仍然是一个巨大的挑战。近日,武汉大学Cao Yuliang、Fang Yongjin开发了一种空间受限化学气相沉积(SC-CVD)方法,将类石墨碳畴填充到商用活性炭(AC)的微孔中,以形成具有可调微观结构的硬碳材料。
本文要点:
1) 通过改变SC-CVD停留时间和采用后热处理策略,作者可以容易地调整石墨碳的层间距、石墨碳畴的大小和填充碳(FC)材料的微孔。所制备的FC在20 mA g-1下具有435.5 mA h g-1的优异钠存储容量和优异的循环稳定性,在1000次循环中容量保持率为80%。此外,FC还为锂离子和钾离子电池提供了优异的电化学性能。
2) FC实现了优异的储钾性能。此外,作者系统研究了碳基体和碳源对所获得的FC微观结构和电化学性能的影响。该工作为设计商业碳材料以构建用于高性能AMIB的先进硬碳材料提供了一种实用策略。
Xiaoyang Chen et.al Filling carbon: a microstructure-engineered hard carbon for efficient alkali metal ion storage EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01154B
https://doi.org/10.1039/D3EE01154B