Ajuste de la Estructura de Poros Cerrados de Carbones Duros con la Mayor Capacidad de Almacenamiento de Na

Los materiales de ánodos de alta capacidad son uno de los cuellos de botella para mejorar aún más la densidad de energía de las baterías de Na-ion (NIBs). Aparte de introducir más defectos para aumentar la capacidad declinante, ajustar la estructura porosa cerrada para aumentar la capacidad en meseta es otra dirección. Aquí, al adoptar resina fenol-formaldehído (PF) como precursor de carbono y etanol (EtOH) como agente formador de poros, mediante regulación química precisa de su contenido relativo durante un proceso solvotérmico antes de una posterior carbonización, se logran ánodos de carbono con microestructura apropiada. Se encontró que la función de EtOH radica en generar vapor de agua para crear una cavidad porosa entre las matrices entrecruzadas. Los ánodos óptimos obtenidos exhiben una alta capacidad de almacenamiento de Na de aproximadamente 410 mAh/g. Al emparejarse con un cátodo O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2, la celda completa entrega una alta eficiencia coulómbica inicial del 83% y una densidad de energía de aproximadamente 300 Wh/kg. El enfoque de regulación química propuesto a través de una estrategia de formación de poros es simple y práctico para permitir NIBs de alta densidad de energía.