《AEM》:一种多孔3D材料,优异的碱金属离子储存和扩散性能! 2024-07-31 07:06:00 汽车等电子设备的发展正引起公众的广泛关注。其中,高性能充电电池是这些电子设备的关键电源组件,这使得研究人员致力于进一步提高性能的电子产品。对于不同种类的碱金属离子电池,如锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池,由于这些离子的直径和性质不同,因此很少有材料可以同时用作这些电池的负极。要获得多用途的配对材料,需要预先设计其化学成分和空间构型,因为它具有丰富的储存位置和有效的扩散路径。来自中国科学院北京化学所、青岛生物能源与生物加工技术研究所的研究人员制备了一种设计精良的三维材料Si-DY,它只由丁二炔单元和sp3杂化硅原子组成。由于稳定的类金刚石骨架中丰富的联炔和各种内部通道的结合,Si-DY对碱金属离子具有良好的存储和扩散性能。本文预测了Si-DY对锂、钠和钾离子的超高理论容量分别为3674mAh、2810和1945mAhg−1。特别是作为LiB、NiB和KiB的阳极,Si-DY分别达到了2350mAh、812mAh和512mAh g−1的稳定实用容量以及超长循环稳定性。这些突出的结果表明,所设计的Si-DY作为一种多功能的能源应用材料显示出了巨大的潜力。论文链接:https://doi.org/10.1002/aenm.202101197 图1.Si-DY合成工艺示意图 图2.Si-DY的结构特性 图3.Si-DY的化学成分表征 图4.锂离子储存中Si-DY阳极的电化学性能 图5.Si-DY作为多功能阳极在Na、K离子存储中的应用 图6.Si-DY阳极的理论计算和电化学分析综上所述,本文展示了一种非常有意义的电化学能量材料,它具有清晰的组成、原理、结构、性质和优异的性能。所制备的多孔Si-DY是由sp3-Si原子连接的丁二炔键组成的三维类金刚石网络结构,在碱金属离子存储中表现出优异的电化学性能。Si-DY在LiBs、NiBs和KIBs中具有超高的可逆容量、优异的倍率性能和超长循环稳定性,表明Si-DY具有广阔的应用前景。本文的研究结果对用于阳极的富炔卡宾材料有了新的认识,为高效电化学储能装置电极材料的设计提供了一条新的途径。(文:SSC) 赞 (0) 相关推荐 锂电池硅基负极材料有哪些应用难点? 当前,新能源汽车动力锂离子电池能量密度仍待提升,取代传统燃油车任重道远.提高动力锂离子电池能量密度的主要途径是采用新型高容量正负极材料,硅理论比容量高达4200mAh/g,是石墨类负极材料的10倍以上 ... 蓝宝石衬底上Si3N4膜|蓝宝石和硅衬底上氮化硅(Si3N4)薄膜|硅衬底上直接合成了Si3N4/SiO2同轴纳米线|不同基底偏压条件下CrN/Si3N4纳米多层膜 多孔氮化硅陶瓷材料综合了氮化硅陶瓷和多孔陶瓷两者的优异性能,是一种体内具有相通或闭合气孔的陶瓷材料.多孔氮化硅陶瓷因其特殊的结构与性能,如低密度.高孔隙率.适中的介电性能.高比表面积.高硬度.高的断裂 ... 碳基储能材料清单 "天公微微一抖擞,不拘一格降"碳材".碳基材料以其结构多样.表面化学性质丰富.可调控性强.优异的电输运及力学特性等优点,成为使用最为广泛的储能材料之一.近年来,很多研究学 ... 科学家通过新材料找到一种能将容量增至三倍的电池设计 据外媒报道,近日,来自俄罗斯的科学家们通过对一种新型材料的实验找到了一种能拥有大量具有前景的性能优势--尤其是能提供目前解决方案的三倍容量--的电池设计.这一突破来自于镂空纳米球取代电池电极的材料,这 ... 19种广告喷绘写真材料及适用范围详解 写真喷绘的材质包括有pp背胶.喷绘布.不干胶.单孔透.刀刮布.网格布.反光膜等:裱板的板材有KT板.pvc板.雪弗板等:展示器材包括易拉宝.x展架.门型展架.拉网展架等:装饰字和灯箱类包括有迷你字.吸 ... 春天多给家人喝这两种汤,材料简单味道鲜美,每周两次全身轻松【一点资讯】 四月,天气逐渐转暖,花开草长满眼尽是红红绿绿的春色,让人心情大好.不好的是春季人们容易犯困,湿气还特别重,外出游玩一圈挺高兴,回到家就觉得特别哪里不好了,有点烦有点懒还没有胃口. 这种时候,我喜欢给家 ... 《Nature》:一种直接3D打印金属纳米结构的技术! 3D打印已经彻底改变了电子.光学.能源.机器人.生物工程和传感等领域的制造工艺.降尺度的3D打印技术,将使利用微结构和纳米结构特性的应用成为可能.然而,现有的金属3D纳米打印技术,需要聚合物-金属混合 ... 超全面珍稀皮革博览:33种罕见皮革材料图文集合 本文致力于从个人体验的角度记录各种材质的特征,集各常见资料客观描述之所遗漏,饱含感官的温度与呼吸.希望通过此文,能够缩短皮革爱好者了解皮料的进程,少走弯路,节省搜集功夫. 天然皮革是最最具有质感的材料 ... 这样做的蛋糕,一口可以品尝到两种口味,材料和做法简单,味道却独特 今天跟大家分享的是一款抹茶可可蛋糕,这款蛋糕有清苦的抹茶.醇香的可可,一块蛋糕拥有两种口味,不仅颜色好看,口感也更加丰富.喜欢的朋友不妨收藏试试. 抹茶可可蛋糕 准备材料 黄油100克,糖粉100克, ... 一种新型自发热材料 一种新型自发热材料 摘要:一种新型自发热材料的制作方法为: (1)将铸铁铁屑筛选剔除杂物: (2)在球磨机中加工成100目-200目的铁粉: (3)热粉的配比为(重量比): 铸铁粉60%, NaCl1 ... 教你做最正宗的奶冻,只需3种简单的材料,锅里搅一搅,嫩滑又香浓 椰奶冻--奶香浓郁好吃停不住 天气渐渐变热了,甜品可以动起来了,自己在家动手做个甜品,美味又简单,而且材料新鲜看得见,这款椰奶冻味道特别好,椰香与奶香特别浓郁,冷藏后的椰奶冻柔软润滑,入口即化的口感让 ... 一文看懂五种金属3D打印技术原理 如今,随着科技的快速发展,具有短期制造.按需制造.快速原型优势的金属3D打印技术,正在使很多不可能成为可能. 目前市场上主流的金属3D打印技术主要有以下五种:激光选区烧结(SLS).纳米颗粒喷射金属成 ... 蝴蝶兰用什么土:常用7种疏松透气材料 蝴蝶兰是附生性兰花,以气生根附着于岩石或树干生长,从空气中吸收水分和养份.因此,植料以疏松透气的材料为佳.所以盆栽材料最好不选单纯表土或园土,而选用如水苔.树皮.树蕨根.碎砖瓦.椰子壳.纤维.陶粒等基 ...