闭孔
分类
间隙
ICE的增加源于闭孔间隙的空间限制,这种限制阻碍了在首次循环中(图3a)纳米孔内部壁面上不良固体电解质界面(SEI)的形成。
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结构
此外,归纳了闭孔结构工程的开创性进展,以建立合理调节HC中闭孔的基本设计原则。
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然而,对于闭孔结构和储存机制的理解分析仍然不够深入,进一步使得开孔高温下转为闭孔的过程缺乏系统解释。
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综述了钠离子电池硬碳负极内闭孔结构的最新进展,建立了活性位点统一视角下的概念框架和起源机制。
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为了展现HC的优秀电化学性能,特别是在低电压平台容量上的表现,许多闭孔结构工程策略被提出(图4)。
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其次,综述了闭孔结构的各种设计策略,为未来的结构调控提供了有价值的指导。
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晶体参数调整(d₀₀₂、La、Lc)、分子结构控制和表面化学优化等多种因素需要被全面的考虑在内,以建立一个良好调控的系统指导闭孔结构的合理设计。
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机遇与挑战并存,本文总结了该领域的最新研究进展,首先从机理的角度详细解释了闭孔结构的关键作用。
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虽然本文为闭孔结构工程提供了较全面的技术体系,然而决定闭孔实际性能的因素错综复杂,一定程度上阻碍了HC的商业化能力。
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近年来,闭孔结构的发现极大地增强HC的研究活力和应用潜力。
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闭孔结构工程的分类,包括交联度调控、孔形成剂添加和碳化过程控制。
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特性
系统探讨了闭孔特性对钠储存行为的影响,并提出了孔隙结构定向调控的设计原则。
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演变
SIBs中硬碳闭孔的演变、结构、机制和形成过程的示意图。
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概念框架
中南大学侯红帅&纪效波等人系统阐述了闭孔的概念框架和起源机制,为它们的结构特征和形成途径提供了重要见解。
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概念
在设计和生成优秀的闭孔之前,全面理解闭孔的概念和特性是至关重要的。
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形成
当采取较高的碳化温度时,理想的闭孔形成过程包括三个阶段:开孔的产生(热解释放自由基)、弯曲孔壁的发展(缺陷修复)和孔结构的演变(孔隙合并和收缩)。
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而高度交联的样品在热解过程中经历了温和且均匀的过程,促进了低温微孔和高温闭孔的形成。
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较低的温度可能导致部分孔口未完全闭合,而较高的温度则存在过度缺陷修复和闭孔形成的风险,极大地限制了微观结构的可控性。
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参数
尤其是孔结构的研究历史、不同孔结构的定义、闭孔的参数、钠存储机制和形成过程(图1)。
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入口
具体而言,较大尺寸的溶剂分子会在闭孔入口的几何约束下无法进入,有助于理想SEI的形成。
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影响
机遇与挑战并存,本文总结了该领域的最新研究进展,首先从机理的角度详细解释了闭孔结构的关键作用。
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