나트륨 이황화 이불법 제어를 통한 나트륨 이온 배터리용 초안정 경탄소 음극

개요 경탄소(HC)는 나트륨 이온 배터리에 유망한 음극 재료이나 낮은 초기 쿨롱 효율(ICE)과 불안정한 고체 전해질 계면(SEI)으로 여전히 고통받고 있습니다. 여기서 나트륨 디페닐 케톤(Na-DK)이 HC 음극을 위한 이중 기능 프리소디셔닝을 실현하기 위해 적용됩니다. 이는 산소 포함 기능 그룹에서의 비가역적인 Na 흡수를 보완하며, HC 내에서 준금속 나트륨을 위한 5/7원환의 탄소 결함과 반응합니다. 형성된 나트륨은 다이글라이메에 1.0 M NaPF6에서 HC 위에 강력한 NaF가 풍부한 SEI를 유도하여 계면 반응 동역학과 안정적인 Na+ 삽입 및 추출을 촉진합니다. 이는 프리소디셔닝된 HC(pHC)가 ≈100 %의 높은 ICE와 6800 사이클 후 82.4 %의 용량 유지율을 가지게 합니다. 이는 전체 셀에서 Na3V2(PO4)3 캐소드와 결합하여 700 사이클 후 ≈100 %의 높은 용량 유지율을 보이는 것으로 입증되었습니다. 이 연구는 화학적 프리소디셔닝에 대한 심층 이해와 매우 안정적인 나트륨 이온 배터리를 위한 새로운 전략을 제공합니다.