餐厨废油衍生富氮碳纳米片作负极材料的研究

本文以餐厨废油(Waste cooking oil)为硬碳前驱体,通过酯分解反应转化为脂肪酸盐,然后将其与三聚氰胺混合煅烧合成3D氮掺杂多孔碳纳米片(NWCOC),具有富氮、高缺陷、大层间距、涡轮层状的结构特性。同时研究了NWCOC与WCOC(未掺杂对照组)作为锂离子电池(LIBs)负极材料的电化学性能,验证了氮掺杂能有效增强Li+吸附、嵌入/脱嵌动力学,缩短离子和电子的扩散路径,适应体积变化。NWCOC650与WCOC650在100mA·g^(-1)的电流密度下的首圈充电比容量分别为1331.8和993.2mAh·g^(-1),并且NWCOC650在循环1000次周期后容量仍有887.4mAh·g^(-1),显示出材料良好的循环稳定性。电容计算和恒电流间歇滴定技术测试验证了其储锂方式主要为吸附和插层。利用餐厨废油作为前驱体制备高性能硬碳负极材料,实现了低成本、可规模化、绿色和可持续的合成路线,有望促进碳基锂离子电池负极材料的商业应用。