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科技工作者之家 2021-03-05
来源:纳米人
从天然木材结构中热解制备的生物质碳材料具有潜在的储存应用前景。天然木材由木质素、半纤维素和纤维素等多种碳源组成,可影响热解碳的形成和微观结构。然而,尚未完全揭示其机制。
近日,华中农业大学曹菲菲教授报道了利用真菌辅助生物合成方法,获得了一种具有优化的石墨结构、垂直取向的沟道和高孔体积的轻质三维(3D)碳集电器。
文章要点
1)首先向椴木接种真菌,然后通过真菌利用芬顿化学产生的羟基自由基的氧化反应选择性地蚀刻大的木质素骨架,从而形成了重量较轻、木质素含量较低的椴木。这种经过真菌处理的椴木(FBW)可以通过碳化而转化为具有短程有序石墨结构的自支撑碳电极(FBWC),而无需任何化学活化。石墨化程度的提高有利于提高FBWC电极反应的电荷转移和热力学稳定性。
2)FBWC不仅可以降低局部电流密度,在可见的镀钠/剥离过程中保证整个电极上均匀的钠沉积,而且还可以减轻碳表面的钝化/退化。作为概念验证,作为钠金属负极的碳集电器可在10 mAh cm−2的面容量下循环4500 h以上,库仑效率可达99.5%以上。
这项工作为用于高性能SMBs钠金属负极的高性能3D碳集电器的合理设计提供了指南。
参考文献
Ping Wang, et al, Bioselective Synthesis of a Porous Carbon Collector for High-Performance Sodium-Metal Anodes, J. Am. Chem. Soc.
DOI: 10.1021/jacs.0c12098
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c12098
来源:nanoer2015 纳米人
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxMDg4NDQ2MQ==&mid=2247544843&idx=5&sn=83c006ab81a7c1d06a66b4288bc34bfa
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