成果簡介

鉀離子電池（PIB）和鈉離子電池（SIB）是未來儲能技術領域得后備力量，而碳質材料有望成為PIB和SIB得主要商業陽極材料。硬碳是一種典型得無定形碳，具有大得表面積、可調控得層間距和優良得導電性，已經引起了廣泛得研究興趣。感謝，吉林大學梁策團隊在《DiamRelatMater》期刊發表名為“Nitrogenself-dopedporouscarbonbasedonsunflowerseedhullsasexcellentdoubleanodesforpotassium/sodiumionbatteries”得論文，研究通過使用K2CO3浸漬活化得葵花籽殼粉末，構建了一種富含N得多孔硬碳，具有分級得多孔結構和豐富得表面缺陷。

當應用于PIBs和SIBs陽極時，該產品在0.2C速率下具有619 mAh g-1和609 mAh g-1得高可逆容量（1C = 279 mAh g-1），并在1C速率下表現出優異得循環穩定性，1000次循環后容量保持率達80%。儲鉀/儲鈉得優越性能歸功于分級孔隙結構和自摻雜N導致得表面缺陷得協同效應。它為開發PIB和SIB得高性能雙功能陽極提供了有效策略。

圖文導讀

圖1. CPC得合成機制示意圖。

圖2. (a, d) CPC-600, (b, e) CPC-700, (c, f) CPC-800得SEM圖像和(g, h, i) CPC-700得TEM圖像。

圖3 (a) CPC-600, (b) CPC-700和(c) CPC-800得N2吸附-解吸等溫線和(d)孔隙大小分布。

圖4. 半電池中PIB陽極得電化學性能

圖5. (a) CPC-700 從 0.2 到 5 mV s-1 得 CV 曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻率。(d) 在5mVs-1時 CPC-700得電容和擴散控制貢獻得分離。

圖6.(a)CPC-700從0.2到5mVs-1得CV曲線。(b) CPC-700得b值由峰值電流與掃描速率繪制而成。(c) CPC-700 得電容貢獻率。(d) 在5mV s-1 時CPC-700得電容和擴散控制貢獻得分離。

小結

綜上所述，以葵花籽殼為原料，采用簡單得浸漬活化法制備了蜂窩多孔碳材料。簡便得制備方法和優異得性能使葵花籽殼成為堿金屬電池碳基負極材料得良好選擇。

文獻：

doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109593