郑大/中原工学院EnSM:通过冠醚功能化COF构建超分子通道,助力1000次循环锂硫电池 2024年3月1日 上午10:38 • 顶刊 • 阅读 100 锂硫(Li−S)电池有望用于下一代高能量密度系统。然而,多硫化物缓慢的硫转化和穿梭严重限制了其商业应用。 图1. BPTA-CE-COF的合成及表征 郑州大学付永柱、唐帅、中原工学院翟黎鹏等在碳纳米管(CNTs)表面原位合成了冠醚官能化的COF(BPTA-CE-COF),称为 CE-COF@CNT ,用于改性电池隔膜,以实现高性能锂硫电池。 研究显示,CE-COF@CNT具有高导电性和由冠醚官能团形成的丰富超分子通道,可以通过冠醚-Li+相互作用催化加速多硫化物的扩散/转化和Li2S的沉积/分解。密度泛函理论(DFT)计算、X射线光电子能谱和非原位傅立叶变换红外分析进一步验证了这一点。 图2. 锂硫电池性能 因此,改性隔膜使Li−S电池在0.1C下具有1618.1 mAh g−1的高初始放电容量、优异的倍率性能和良好的循环稳定性,在1C下的1000次循环中,每循环的容量衰减低至0.040%。 此外,即使在高硫质量负载(8.04 mg cm−2)和贫电解液(4.0 μL mg−1)的情况下,靶向Li−S电池在100次循环后仍能提供92.9%的高容量保持率。总体而言,这项工作为使用COF材料开发高性能锂硫电池提供了新的策略。 图3. Li2S的沉积实验及理论计算 Supramolecular Channels via Crown Ether Functionalized Covalent Organic Frameworks for Boosting Polysulfides Conversion in Li−S Batteries. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.103143 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/2024/03/01/01d756330f/ 电池未来 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 Pd基催化!张涛院士/天大巩金龙,最新Nature子刊! 2024年11月16日 姜建文教授ACS AMI: 机器学习辅助加速发现高自由体积分数聚合物 2023年10月7日 港理工AEM:低成本阻燃和穿梭效应受限隔膜实现安全稳定的锂硫电池 2024年1月2日 韩布兴院士团队,重磅Nature Chemistry! 2024年4月19日 南大/东大AFM:光热电池技术使室温固态电池运行成为可能! 2022年12月9日 突破!这所123年历史的双一流高校,校史首篇Nature Synthesis研究论文! 2025年1月13日