本文要点：一种新的策略来制造N掺杂生物质碳/氧化石墨烯（NC / RGO）复合材料
对于钠离子电池（SIB）的进一步发展，研究和开发低成本高性能的负极材料非常重要。尽管硬碳对SIB具有很高的理论容量，但在实际应用中，它具有较低的电导率，较差的电化学稳定性和较慢的动力学。本文武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室喻发全教授团队在《Energy Fuels》期刊发表名为“N-Doped Biomass Carbon/Reduced Graphene Oxide as a High-Performance Anode for Sodium-Ion Batteries”的论文，研究通过热解纤维素，壳聚糖和GO可以轻松构建N掺杂生物质碳/氧化石墨烯（NC / RGO）复合材料。
NC / RGO 在0.1Ag^–1下显示出395 mAhg^–1的高度可逆钠存储容量。即使在5Ag^–1的高电流密度下，它也可以保持227mAhg^–1的超高且稳定的容量。5000次循环后为，超过了大多数报道的碳材料的循环。RGO改善了碳的导电性。另外，氮掺杂不仅提高了电导率，而且还增加了层间距，加速了电子转移，并促进了钠离子的插入。此外，NC/RGO具有表面诱导的电容过程，从而增加了循环过程中离子扩散的动力学，从而获得了更好的电化学性能。这些数据证明了设计用于优质SIB的先进阳极材料的新颖想法。
方案1. NC / RGO产品合成步骤的示意图
图1.（a，b）NC / RGO的SEM图像。（c，d）NC / RGO的TEM图像。
图2.（a）NC / RGO，C / RGO和PC的XRD图谱和（b）拉曼光谱。NC / RGO的（c）C和（d）N的XPS光谱。
图3、NC / RGO充放电时的反应机理
图4、NC / RGO的循环和速率性能
总之，通过一种简单但安全的“liquid–liquid”混合方法和碳化制备了一种N掺杂生物质碳/ RGO阳极材料。碳中间层的扩大和缺陷的丰富可以促进钠离子的转移并降低扩散势垒。另外，提高了电导率。由于协同效应，该NC / RGO电极显示出高容量和改进的速率容量，这是优于大多数碳基Na +电池负极材料。这些卓越的电化学性能表明，NC / RGO适用于先进的SIB，希望这项工作能够为利用可再生生物质材料设计碳基阳极提供有效的策略。
文献：
N-Doped BiomassCarbon/Reduced Graphene Oxide as a High-Performance Anode for Sodium-Ion Batteries
作者：Ruiqi Dan，Weimin Chen，Zhuangwei Xiao，Pan Li，Mingming Liu，Zhigao Chen，Faquan Yu*
链接：/10.1021/acs.energyfuels.0c00058
文章来源：材料分析与应用
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武汉工程大学喻发全教授《Energy Fuels》：N掺杂生物质碳 /氧化石墨烯作为钠离子电池的高性能阳极
