개선된 음이온 흡착 및 삽입을 가진 자기 형성된 3D 다공성 미세 결정 탄소 기반의 고성능 캐소드

초록 이온 이중 전지 (DIBs)는 저비용과 특히 환경 친화성의 장점으로 많은 주목을 받고 있습니다. 그러나 대부분의 DIBs의 용량은 여전히 만족스럽지 않으며 (≈100 mAh g −1 ) 이는 기존 흑연 캐소드의 음이온 삽입 용량이 제한적이기 때문입니다. 본 연구에서는 자기 형성 성장 방법을 통해 3D 다공성 미세 결정 탄소 (3D‐PMC)를 설계하고 합성하였으며, DIB의 캐소드로 사용될 때 음이온의 삽입 및 흡착을 가능하게 합니다. 미세 결정 탄소는 음이온 삽입으로 인한 용량을 얻는 데 유리하며, 특정 표면적을 가진 3D 다공성 구조는 음이온 흡착 용량에 기여합니다. 시너지 효과를 통해 이 3D‐PMC는 캐소드로 사용되고, 주석은 음극으로 사용되어 나트륨 기반 DIB에서 0.3 A g −1에서 168.0 mAh g −1의 높은 용량을 자랑하며, 지금까지 보고된 DIB 중 최고의 값들 중 하나입니다. 이 셀은 1 A g −1의 높은 전류 속도에서 2000 사이클 후 ≈70%의 용량 유지를 가진 장기 사이클 안정성도 보여줍니다. 이 연구는 DIB용 고성능 캐소드 소재 개발을 위한 전략을 제공할 것으로 기대됩니다.