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    ACS Nano.最新成果，邱介山團隊高容量Na存儲！
    來源： 時間：2023-12-19 16:01:17 瀏覽：1554次


    第一作者：Yuan Shao

    通訊作者：邱介山教授、楊琪教授

    通訊單位：北京化工大學

    DOI: 10.1021/acsnano.3c08889



    研究背景



    鈉離子電池（SIBs）因其豐富的儲備和安全性等多種優點而受到全世界的關注。然而，高性能高比容量碳陽極的缺乏使工業化面臨挑戰。基于此，北京化工大學邱介山教授和楊琪教授等人報道了一種通用的金屬輔助的碳微晶結構方法（利用各種金屬元素調節多環芳香烴衍生碳材料微晶結構，包括Mn、Nb、Ce、Cr和V），為提高碳材料的鈉存儲性能提供了一種特殊的途徑。



    文章要點



    1、作者報道了一種利用各種金屬元素（包括Mn、Nb、Ce、Cr和V）調節多環芳香烴衍生碳材料微晶結構的通用方法，以提高碳材料在SIBs中的比容量。通過各種表征，確定了“結合能”作為描述符，量化金屬元素調節微晶結構的能力。

    2、本文通過對原位熱處理X射線衍射和多光譜的系統研究，揭示了構建空間位阻（C-O-C鍵）抑制芳香族縮聚反應的調控機制。對比樹脂和生物質前驅體，多環芳香烴型瀝青的碳前驅體具有較高的碳產率（40%）。在電流密度為0.05 A g-1的情況下，合成的碳材料提供高達390 mAh g-1的高容量，超過了許多報道的SIBs的碳負極。由不同金屬元素（Mn、Nb、Ce、Cr、V）調控碳材料微晶結構，通過關聯比容量、拉曼光譜ID/IG值以及理論計算等相關因素，作者識別并提出“結合能”作為描述符來量化金屬元素對微晶結構的調控能力。本工作為了解微觀芳香族碳碎片的聚集演化機理，提高瀝青基碳材料的性能提供了有價值的指導。



    圖文展示




     圖1.含或不含Mn調控微晶結構的PAHC的形態和結構表征


     圖2.微晶結構調控過程中Mn元素的演化


     圖3.微晶結構調控的機理研究


     圖4.PAHC-Mn作為SIBs負極的電化學性能


     圖5.不同金屬元素調節碳微晶結構能力的表征

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    全部 3小時前 四川
    文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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