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 5 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 牛!武汉纺织大学第一单位,开年首篇Nature Synthesis! 2025年1月6日 重磅!于吉红院士团队,最新JACS! 2024年2月5日 同济大学,最新Nature子刊!Pt单原子掺杂Ru/RuO2异质界面设计优化HER活性! 2024年2月29日 院士任院长!C9大学官宣:成立! 2023年11月8日 孙学良/Tsun-Kong/莫一飞AEM:由双卤素固体电解质实现的先进高压全固态锂离子电池 2023年11月3日 AFM:碳保护SAA材料作为多功能电催化剂 2022年9月7日