张鹏/邵国胜/丁彬AFM:“三区”配置硫正极实现大面容量锂硫电池! 2023年10月15日 下午3:37 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 31 锂硫(Li–S)电池商业应用的一个主要障碍在于硫的负载不足,这归因于充放电的巨大体积变化、硫和相关硫化物的差导电性以及锂多硫化物(LiPS)的穿梭效应。 郑州大学张鹏、邵国胜、东华大学丁彬等提出了一种通用的“三区”结构,包括:区域I(硫源区)、区域II(LiPS电催化区)和区域III(多功能屏蔽),用于大面容量Li–S电池。 图1 Li-S电池的三区域正极示意图及材料表征 这种结构包括石墨烯负载硫的底部、由TiN负载CNF制成的LiPS吸附和氧化还原中间区,以及由自组装MXene制成的防止LiPS穿梭的锁盖。这种集成的正极组配置具有柔性、功能化的碳网络和MXene,可为离子和电子提供高导电路径,对氧化还原动力学和结构完整性非常有益。 TiN修饰的CNF支架提供了丰富的吸附位点来锚定可溶性LiPS,从而促进硫化锂的原位成核和生长。此外,由于 MXene更强的吸附能力,任何残留的LiPS都可以被MXene屏蔽,以免从正极区域扩散。 图2 多硫化物的屏蔽及Li2S的沉积溶解过程 实现显示,三层的协同功能可实现快速氧化还原动力学、高循环稳定性、优异的倍率性能、高可逆面积容量(11.4 mAh cm-2,10 mg cm-2)和高全电池能量密度(293.5 Wh Kg-1, 10.7 mg cm-2)。 令人印象深刻的是,在弯曲甚至部分损坏的情况下,软包电池仍然可以正常工作,显示出优异的安全性。这项工作为改善高硫负载正极的电化学性能提供了一种新的策略,有助于Li-S电池的实际工业应用。 图3 电化学性能 A “Three-Region” Configuration for Enhanced Electrochemical Kinetics and High-Areal Capacity Lithium–Sulfur Batteries. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202200302 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/f57cd12682/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 先发JACS再发Angew,单原子催化“持续被打脸”? 2023年11月1日 中科大AM:富氧空位RuO2亚纳米片助力Ru团簇实现高效催化pH通用整体水分解 2023年10月13日 Nat Catal:Núria López团队揭示二氧化碳电化学还原中氧化物衍生铜的动态变化 2024年4月4日 华工EES:共价有机纳米片胶体电解质实现超高压、低温锂金属电池 2024年5月21日 电池顶刊集锦:崔光磊、杨全红、薛军民、朱智强、姜银珠、周金元、周亮君、张其冲等成果! 2023年9月21日 孙学良/苏岳锋等:最新JACS! 2024年1月4日