北航ACS Nano: 一种由铜集流体诱导置换氧化还原机制的多晶FeS2正极 2023年10月29日 下午4:59 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 2 锂硫(Li-S)电池作为最有前途的候选储能系统之一被广泛研究。与其他材料相比,Li-FeS2系统在充放电过程中的体积变化最小,其在实际应用中潜力巨大。然而,原始的 FeS2通常在循环时发生快速容量衰减,这是由于形成可溶性多硫化锂,不可避免的体积波动和硫损失导致结构崩溃。 基于此,北京航空航天大学朱禹洁、郭林教授等人开发了一种一步水热法来制造 P-FeS2和 M-FeS2 杂化复合材料(P/M-FeS2),并研究了其在 Li-FeS2 电池中的电化学性能。 将带隙较低的M-FeS2引入P-FeS2提供比P-FeS2更高的锂存储容量,但复合材料的容量在循环时逐渐衰减。原位XRD表征揭示了P/M-FeS2的四电子还原复合并验证锂化结束时Li2S的形成。在脱锂过程中会产生元素硫,这是复合材料容量衰减的原因。 采用Cu集流体对活性硫进行化学固定和转化,提高了复合材料的电化学性能。100次循环后,复合材料在100 mA/g下获得 800 mAh/g 的稳定储锂容量,放电能量密度超过1300 Wh/kg。它还表现出优异的倍率性能,在2 A/g时的比容量为 730 mAh/g,并具有稳定的长循环性能,3200次循环后容量保持率为 89.7%。最后,研究表明最初的FeS2集成到Cu集流体中并在电化学循环过程中转化为 Cu2S从而实现超快和超稳定的电化学性能。 图1 P/M-FeS2制备示意图 图2 P/M-FeS2和P-FeS2的电化学性能 A Polymorphic FeS2 Cathode Enabled by Copper Current Collector Induced Displacement Redox Mechanism. ACS Nano. 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c02438 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/2023/10/29/ad81f3ce34/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 再创新记录!北大郭少军教授,最新Joule! 2024年2月19日 陶新永团队Small:氨基功能化界面层实现超均匀非晶固体电解质界面助力高性能锌电池 2023年9月30日 杭电Nano-Micro Lett.:Ni/Co3O4薄膜作为双功能电催化剂用于高效的整体水分解 2023年11月1日 Nano Letters:深度学习识别原子分辨率STEM图像 2023年10月7日 周江/何章兴AEM: 聚多巴胺层通过快速去溶剂化+离子限制双重稳定锌负极 2023年9月28日 华科张延荣JMCA:Au单原子锚定的WO3/TiO2纳米管光催化降解挥发性有机化合物 2023年10月17日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交