全北国立大学AEM:多功能异质结构实现高性能锂硫电池 2023年10月15日 下午4:55 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 5 可充锂硫电池(LSBs)因其高理论比容量和能量密度而被认为是下一代储能设备有希望的候选者。然而,S、Li2S2/Li2S的绝缘性和高阶多硫化锂(LiPSs)的穿梭效应阻碍了它的实际应用。 韩国全北国立大学Nam Hoon Kim、Joong Hee Lee等采用同轴自模板生长法制备了由N掺杂碳层和碳纳米管框架(NC-CNT)封装的CoSe2/Co3O4异质结构,以增强LiPSs的转化反应动力学和吸附能力。 图1 不同材料的吸附和催化工作机理示意图 利用各组分的优势,导电通道、电解液和吸附催化剂(CoSe2/Co3O4)之间的三相界面显示出协同效应,从而具有优异的导电性、强的LiPSs键合和高催化活性。CoSe2/Co3O4异质结构的丰富活性位点可以在Co3O4位点吸LiPSs,然后扩散到CoSe2区域以加速转化反应。高导电通道NC-CNT框架可进一步促进电化学反应。 此外,这种均匀的CoSe2/Co3O4异质结构富含亲硫活性位点,可以实现Li2S的均匀沉淀。最后,CoSe2/Co3O4@NC-CNT的高孔隙率和大表面积可以适应高S负载并减少“死硫”现象。 图2 LiPSs在不同硫主体中的吸附和催化转化活性 因此,CoSe2/Co3O4@NC-CNT/S正极表现出优异的倍率性能(在0.1 C时为1457 mAh g-1,在5 C的高倍率下仍保持≈688 mAh g-1)。当在2 C下长期进行充放电时,CoSe2/Co3O4@NC-CNT/S正极具有≈780 mAh g-1的高初始比容量,并在500次循环后保持≈602 mAh g-1。 值得注意的是,即使在≈10.1 mg cm-2的超高硫负载和贫电解液条件下,电池也可以完全运行。这项工作强调了合理设计异质结构的新策略,以鼓励LSBs的工业应用。 图3 锂硫电池电化学性能 Uniformly Controlled Treble Boundary Using Enriched Adsorption Sites and Accelerated Catalyst Cathode for Robust Lithium–Sulfur Batteries. Advanced Energy Materials 2022. DOI: 10.1002/aenm.202102805 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/33a0c5d9fe/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 华科袁烨EES: 深度迁移学习实时个性化预测锂离子电池健康状态! 2023年10月7日 林跃河/李金成/武刚ACS Nano: 引入Cl原子,助力单原子金属-FeN4Cl位点高效催化ORR 2022年10月1日 斯坦福大学崔屹团队,最新PNAS! 2023年12月22日 重磅!鲍哲南院士最新Matter! 2023年10月15日 湖大吴英鹏AFM:均匀热分布液态金属抑制锂枝晶 2023年10月26日 曹国忠/宗泉/张启龙ACS Energy Lett.:基于介电有机无机涂层的无枝晶高稳定锌金属负极 2023年10月3日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交