Natriumspeichermechanismus von nicht-grafitischen Kohlenstoffen: Ein allgemeines Modell und die Funktion zugänglicher geschlossener Poren

Heutzutage bleibt der Natriumspeichermechanismus von nicht-grafitischen Kohlenstoffmaterialien trotz ihrer vielversprechenden Anwendung als Anodenmaterialien in Natrium-Ionen-Batterien umstritten. Hier wurde eine Reihe von harten und weichen Kohlenstoffen mit unterschiedlichen Kristallinitäten und Porenstrukturen aus Steinkohlenteer pitch hergestellt, und ein allgemeiner Mechanismus wird durch die Analyse und den Vergleich ihrer Mikrostrukturen und elektrochemischen Eigenschaften vorgeschlagen. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Natriumadsorption und -einschluss in Form einer neigenden Kapazität sowohl bei weichen als auch bei harten Kohlenstoffen stattfinden, während die Natriumfüllung geschlossener Poren nur unter 0,1 V in harten Kohlenstoffen existiert, was der Plateaukapazität entspricht. Darüber hinaus schlagen wir weiter das Konzept der zugänglichen geschlossenen Poren (ACPs) vor und quantifizieren die Fläche der ACPs, die eine hohe lineare Korrelation mit der Plateaukapazität zeigt. Dieses allgemeine Mechanismusmodell wird theoretische Anweisungen zur Herstellung von Anodenmaterialien mit überlegener Leistung bieten.