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Pyrolytic Carbon Nanosheets for Ultrafast and Ultrastable Sodium‐Ion Storage
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2018-04-03 , DOI: 10.1002/smll.201703043 Se Youn Cho 1 , Minjee Kang 2 , Jaewon Choi 3 , Min Eui Lee 1 , Hyeon Ji Yoon 1 , Hae Jin Kim 4 , Cecilia Leal 2 , Sungho Lee 5 , Hyoung-Joon Jin 1 , Young Soo Yun 6
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2018-04-03 , DOI: 10.1002/smll.201703043 Se Youn Cho 1 , Minjee Kang 2 , Jaewon Choi 3 , Min Eui Lee 1 , Hyeon Ji Yoon 1 , Hae Jin Kim 4 , Cecilia Leal 2 , Sungho Lee 5 , Hyoung-Joon Jin 1 , Young Soo Yun 6
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Na‐ion cointercalation in the graphite host structure in a glyme‐based electrolyte represents a new possibility for using carbon‐based materials (CMs) as anodes for Na‐ion storage. However, local microstructures and nanoscale morphological features in CMs affect their electrochemical performances; they require intensive studies to achieve high levels of Na‐ion storage performances. Here, pyrolytic carbon nanosheets (PCNs) composed of multitudinous graphitic nanocrystals are prepared from renewable bioresources by heating. In particular, PCN‐2800 prepared by heating at 2800 °C has a distinctive sp2 carbon bonding nature, crystalline domain size of ≈44.2 Å, and high electrical conductivity of ≈320 S cm−1, presenting significantly high rate capability at 600 C (60 A g−1) and stable cycling behaviors over 40 000 cycles as an anode for Na‐ion storage. The results of this study show the unusual graphitization behaviors of a char‐type carbon precursor and exceptionally high rate and cycling performances of the resulting graphitic material, PCN‐2800, even surpassing those of supercapacitors.
中文翻译：
热解碳纳米片，用于超快和超稳定的钠离子存储
在基于甘醇二甲醚的电解质中，石墨主体结构中的Na离子共嵌入为使用碳基材料（CMs）作为Na离子存储的阳极提供了一种新的可能性。然而，CMs的局部微观结构和纳米尺度的形态特征影响了它们的电化学性能。他们需要进行深入研究才能实现高水平的Na-ion存储性能。在这里，由多种石墨纳米晶体组成的热解碳纳米片（PCN）是通过加热从可再生生物资源中制备的。特别是，通过在2800°C加热制备的PCN-2800具有独特的sp 2碳键性质，约44.2Å的晶畴尺寸和约320 S cm -1的高电导率，在600 C时具有极高的倍率能力（60 A g -1）和超过40 000个循环的稳定循环行为，作为Na-离子存储的阳极。这项研究的结果表明，炭型碳前体的石墨化行为异常，并且所得石墨材料PCN-2800具有极高的速率和循环性能，甚至超过了超级电容器。
更新日期：2018-04-03
中文翻译：
热解碳纳米片，用于超快和超稳定的钠离子存储
在基于甘醇二甲醚的电解质中，石墨主体结构中的Na离子共嵌入为使用碳基材料（CMs）作为Na离子存储的阳极提供了一种新的可能性。然而，CMs的局部微观结构和纳米尺度的形态特征影响了它们的电化学性能。他们需要进行深入研究才能实现高水平的Na-ion存储性能。在这里，由多种石墨纳米晶体组成的热解碳纳米片（PCN）是通过加热从可再生生物资源中制备的。特别是，通过在2800°C加热制备的PCN-2800具有独特的sp 2碳键性质，约44.2Å的晶畴尺寸和约320 S cm -1的高电导率，在600 C时具有极高的倍率能力（60 A g -1）和超过40 000个循环的稳定循环行为，作为Na-离子存储的阳极。这项研究的结果表明，炭型碳前体的石墨化行为异常，并且所得石墨材料PCN-2800具有极高的速率和循环性能，甚至超过了超级电容器。
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