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Tailoring fluorine-substituted cobalt phthalocyanine/activated carbon nanocomposites for stable and long-life Li/SOCl2 batteries

化学 催化作用 化学工程 阴极 碳纤维 活性炭 电池(电) 纳米复合材料 无机化学 有机化学 吸附 物理化学 复合材料 材料科学 工程类 复合数 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Siyu Chen,Zhanwei Xu,Mengfan Li,Weiwei Guan,Wenyang Li,Ziwei Zhang,Yang Yang,Jiayin Li,Kai Yao
出处
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:935: 117345-117345 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jelechem.2023.117345
摘要

CoPcF4 nanorods fixed on activated carbon substrates (CoPcF4/AC) were created using an in situ solid approach for catalysts to improve the response of thionyl chloride (SOCl2). Density functional theory calculations showed that the benzene rings around the CoPcF4 molecule exhibited a positive electrostatic potential, providing multiple active sites for the SOCl2 reduction reaction. Moreover, the combination investigations from SEM and focused ion beam-SEM indicated that a loose and porous LiCl film appeared on the surface of the carbon cathode containing CoPcF4/AC, facilitating the permeation of newly formed LiCl. The inside morphology of the carbon cathodes discharged displayed a substantial number of nanopores around 50 nm, which could be attributed to the CoPcF4/AC nanocomposites inducing the nucleation of nanosized LiCl on the surface and inside to keep the cathode with a porous structure, benefitting from the SOCl2 reduction reaction. The Li/SOCl2 battery catalyzed by the CoPcF4/AC exhibited a stable voltage platform around 2.8 V, lasted 98.2 % during the entire discharge process, and had a relative energy improvement of 181.03 % and 147.89 % compared with those containing CoPc and CoPcF4, respectively.
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