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 4 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 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 研究锂电池固态电解质,必看这篇计算模拟顶刊进展盘点 2023年11月17日 短短8年,得长江,拿杰青,发6篇Science,今日再发Science! 2022年11月26日 港理工安亮/张晓&江大万阳阳,最新AFM! 2024年6月19日 60年前,先有鸡还是先有蛋的问题,今日仅三张图发了一篇Science! 2023年12月8日 解晶莹/沈炎宾Nano Energy:双添加剂碳酸酯电解液助力4.4V锂金属电池 2023年10月14日 王保国团队,最新Nature子刊! 2023年10月9日