碳阳极中有效的三维(3D)空间电荷转移对于改善碱金属离子电池的存储动力学至关重要。为了实现这一点,在3D渗透网络中调节sp2混合碳骨架是一种创新的方法。湖南大学刘金水、季华实验室Zhang Chengzhi、Tan Jun开发了用于修饰sp2杂化碳骨架的C=S基团。
本文要点:
1) C=S可以优化碳层之间的空间π电子共轭和空间sp2杂化,从而实现优异的电子和原子结构性能。含有C=S(C5=S/HCSs)的中空碳球的碳骨架实现了有效的3D电荷转移通道,并具有快速的电化学动力学。
2) 与钾离子电池中的对照样品相比,C5=S/HCSs阳极在2000次循环后,在2.0 A g−1下具有238 mAh g−1的可逆容量,在10.0 A g−1下具有158 mAh g–1的高容量。这一发现为碳骨架中三维空间电荷转移的设计提供了有效途径,并可实现快速可逆的离子存储动力学。
Fei Wang et.al Delocalized C=S decorates 3D sp2-hybridized carbon skeleton for superior charge transfer kinetics of anodes EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE01493B
https://doi.org/10.1039/D3EE01493B