В этой статье команда профессора Ван Бо подготовила серию твердоуглеродных материалов.материалыс регулируемой структурой, используя хитозан в качестве источника углерода, и проанализировали взаимосвязь между эволюцией структуры твердого углерода и свойствами хранения натрия.

Образец твердого углерода (CHC-T) был приготовлен методом одностадийной карбонизации при различных температурах спекания. Микроструктура CHC-T следующая.

Образец показал типичные аморфные структурные характеристики твердого углерода. С повышением температуры степень упорядоченности образца, очевидно, улучшается, образуется больше углеродных слоев, а расстояние между углеродными слоями уменьшается с повышением температуры.

Как показано на рисунке,рентгеноструктурный анализНа изображениях всех образцов твердого углерода видны два аморфных пика, представляющие кристаллическую плоскость (002) и кристаллическую плоскость (100) соответственно. Чтобы лучше различить внутреннюю микроструктуру твердого углерода, пик (002) был скорректирован, а внутренняя структура твердого углерода была разделена на: высокоаморфную структуру (d>0,40 нм), псевдографитовую структуру (0,36 нм По результатам подгонки видно, что с повышением температуры высокоаморфная структура постепенно переходит в псевдографитовую и графитоподобную структуру. Кроме того, значения ИДЕНТИФИКАТОР/ИГ спектров комбинационного рассеяния света также указывают на то, что степень графитизации образца увеличивается с повышением температуры.

Электрохимические данные показывают, что с увеличением температуры карбонизации емкость CHC-T сначала увеличивается, а затем снижается. Емкость платформы в области низкого напряжения (ниже 0,1 В) соответствует общей тенденции мощности, а это означает, что"вставка"Механизм оказывает наиболее существенное влияние на производительность хранения твердого углерода натрия. По мере повышения температуры псевдографитовая структура внутри образца постепенно увеличивается, что обеспечивает более эффективные места хранения ионов натрия, поэтому емкость увеличивается. При непрерывном повышении температуры карбонизации степень графитизации твердого углерода еще больше улучшается, и появляется графитоподобная структура, но поскольку ионы натрия не могут проникнуть в графитоподобную структуру.состав при небольшом расстоянии высокотемпературный образец твердого углерода теряет способность хранить натрий, поэтому емкость снижается. CHC-1300 показывает наилучшие характеристики, обеспечивая емкость 317,4 мАч г-1 при плотности тока 0,5 А г-1 и сохраняя емкость 238,9 мАч г-1 после 1000 циклов даже при большом токе 5 А. г-1.