南师大兰亚乾Angew:COF空心管作为锂硫电池粘结剂微添加剂 2023年10月13日 上午10:33 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 6 探索锂硫电池中共价有机骨架(COFs)的新应用形式,可以克服通常用作硫主体材料时的低导电性或高负载等缺点(正极中负载量大多为~20~40 wt%),以最大限度地发挥其低密度优势,从而获得轻质、便携式或高能量密度设备。 南京师范大学兰亚乾等确定COFs可以作为粘结剂的微量添加剂(正极中约1 wt%),并且已经制备了一系列蒽醌COF基空心管作为模型微量添加剂。 图1 COF作为粘结剂添加剂示意图 通过原位自组装PVDF、1,5-二氨基-4,8-二羟基蒽醌 (OH-AAn)和1,3,5-三甲酰基间苯三酚(TP)得到了一系列蒽醌基中空管(PVDF@OH-AAn,命名为POAC-x, x = 1-5),并用作粘结剂的微添加剂(在正极中为0.5 – 4.0 wt%)。 研究发现引入 POAC-x可以明显增强粘结剂的性能(如粘度、电解液润湿形和Li+传输),并能够在循环过程中自发修复电极的机械损伤和裂纹,这使得活性材料之间的机械和电气连接比传统的硫正极更稳定。 图2 材料结构及形貌表征 具体而言,使用POAC-4作为微添加剂(正极中为1.0 wt%)的电极呈现出比PVDF基电极几乎加倍的可逆容量(在0.5 C下300次循环的初始比容量分别为1292.5 mAh g-1、805.5 mAh g-1),并表现出约99.9%的库仑效率(CE)。 此外,基于POAC-4的电极在2 C下循环600次后显示出令人印象深刻的517.0 mAh g-1的高容量,几乎是裸电极的两倍。值得注意的是,所获得的性能优于大多数报道的COF基或粘结剂基锂硫电池。此外,密度泛函理论(DFT)计算表明蒽醌COF空心管对LiPSs具有高亲和力和催化能力,这将在维持高电化学性能方面发挥关键作用。 图3 锂硫电池电化学性能 Anthraquinone Covalent Organic Frameworks Hollow Tubes as Binder Micro-Additives in Li-S Battery. Angew 2021. DOI: 10.1002/anie.202113315 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/13/daaa100f60/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 KAUST/江大ACS Nano:通过增强离子传输动力学和调节Zn(002)沉积实现高度可逆的Zn负极 2023年11月11日 东北大学李犁教授PNAS:结晶氮化碳隔膜用于高性能锂金属电池 2023年10月7日 汉阳大学AEM: 用于长续航和长寿命电动汽车的高能富镍正极材料 2023年10月14日 南大张晔AM:首个完全基于水凝胶的组织状超软电池! 2023年10月13日 晁栋梁/肖旭等人Adv. Mater.综述:非范德华力二维材料的电子调控及电催化应用! 2023年11月5日 JACS:Pt/CeO2中纳米Pt可控转化为单原子,促进CO高效氧化 2023年10月7日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交