Structural and chemical analysis of hard carbon negative electrode for Na-ion battery with X-ray Raman scattering and solid-state NMR spectroscopy
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Le résumé fourni par la source
This study explores the structural changes of hard carbon (HC) negative electrodes in sodium-ion batteries induced by insertion of Na ions during sodiation. X-ray Raman spectroscopy (XRS) was used to record both C and Na K-edge absorption spectra from bulk HC anodes carbonized at different temperatures and at several points during sodiation and desodiation. Comparing the π∗/σ∗ regions in the C K-edge spectra sp2/sp3 hybridization ratio of material was determined. Higher carbonization temperatures led to increased order in graphitic structure and shorter bond lengths. Sodiation caused a decrease in graphitic layer order due to inserted Na ions. Complementary operando solid state 23Na nuclear magnetic resonance (ssNMR) studies confirmed the structural changes, while showing pore filling mechanism, which is not observed in ex situ measurements, primarily at higher carbonization temperatures. XRS analysis of Na K-edge spectra revealed systematic variations in the solid electrolyte interface (SEI) composition during cycling. Changes in XRS spectra were attributed to both SEI composition alterations, accompanied by the insertion/adsorption of Na ions at defect sites within the carbon structure.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Structural and chemical analysis of hard carbon negative electrode for Na-ion battery with X-ray Raman scattering and solid-state NMR spectroscopy
- Date Crossref
- 01/09/2024
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Ljubljana pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Jožef Stefan Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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National Institute of Chemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Nova Gorica pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Zagreb pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
University of Ljubljana, Jožef Stefan Institute et National Institute of Chemistry, avec 2 autres affiliations.
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