西交柳永寧/劉艷Small:基于氮/氧雙摻雜蜂窩碳的高效硫主體 2023年10月14日 下午11:50 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 26 鋰硫(Li-S)電池的高能量密度和長循環(huán)壽命受到穿梭/膨脹效應的影響。足夠的硫儲存空間、多硫化物的局部固定和出色的導電性對于穩(wěn)健的正極主體至關(guān)重要。 西安交通大學柳永寧、劉艷等提出了一種改進的模板方法來合成高度規(guī)則和均勻的氮/氧雙摻雜蜂窩狀碳作為硫主體(N/O-HC-S)。 圖1 材料制備及表征 N/O-HC雜化材料獨特的蜂窩狀中空結(jié)構(gòu)可以為高負載硫提供大空間,并適應鋰化過程中硫的體積變化。此外,由于氮/氧雙摻雜碳的高導電性,多硫化物可以直接還原和利用,而不需要解吸和擴散到電化學活性表面。氮/氧-碳對多硫化物中間體的這種獨特化學吸附能力歸因于受相鄰氮/氧摻雜劑影響的碳原子的自旋密度和電荷分布。 此外,高度規(guī)則的蜂窩結(jié)構(gòu)可以確保電解液的充分滲透,從而使電極能夠以低E/S比進行充電和放電。 圖2 動力學研究 得益于上述優(yōu)勢,N/O-HC900復合正極表現(xiàn)出1549 mAh g-1(0.05 C時)的高初始放電容量、0.2 C下100次循環(huán)后97.2%的高容量保持率,0.5 C下500次循環(huán)中每循環(huán)0.055%的低容量衰減和3 C下958 mAh g-1的出色倍率性能。即使在高硫負載量(7.4 mg cm-2)下,該正極在0.2 C時仍表現(xiàn)出7.35 mAh cm-2的高初始面容量。 總體而言,該正極優(yōu)于大多數(shù)報道的通過其他模板方法制備的硫主體材料。這種為多硫化物提供協(xié)同化學吸附、高鋰離子通量和催化轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)可以為構(gòu)建多硫化物限制結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)穩(wěn)健的Li-S電池提供新的策略。 圖3 Li-S電池性能 A Highly Efficient Sulfur Host Enabled by Nitrogen/Oxygen Dual-Doped Honeycomb-Like Carbon for Advanced Lithium–Sulfur Batteries. Small 2022. DOI: 10.1002/smll.202107380 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/14/5d2703a5f1/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關(guān)推薦 8篇催化頂刊:Nature commun.、Nat. Mater.、AM、JACS、Small等成果 2023年10月7日 中科大章根強,最新Nature子刊! 2024年7月14日 ?趙東元院士,最新JACS! 2023年12月14日 清華大學「國家杰青」「長江學者」李敬鋒團隊,最新Joule! 2024年7月3日 黃維/韓云虎AFM:氮摻雜多孔碳上Co單原子調(diào)控Pt電子結(jié)構(gòu),實現(xiàn)高效催化pH通用HOR 2023年10月1日 科研/情場,風流倜儻! 2023年9月19日