清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Impact of Different Conductive Polymers on the Performance of the Sulfur Positive Electrode in Li–S Batteries

聚苯胺 电极 硫黄 多硫化物 导电聚合物 X射线光电子能谱 材料科学 聚合物 化学工程 介电谱 电导率 涂层 佩多:嘘 高分子化学 电化学 复合材料 化学 聚合 电解质 冶金 物理化学 工程类
作者
Ahmed Shafique,Annick Vanhulsel,Vijay Shankar Rangasamy,Mohammadhosein Safari,Giulia Bragaggia,Silvia Gross,Peter Adriaensens,Marlies K. Van Bael,An Hardy,Sébastien Sallard
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (4): 4861-4876 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsaem.2c00270
摘要

Sulfur particles were coated with conductive polymer layers by dielectric barrier discharge (DBD) plasma technology under atmospheric conditions (ambient pressure and low temperature). The DBD plasma process is a dry and sustainable (solvent-free, limited energy consumption) technique compatible with upscaling. Different conductive coated sulfur materials were produced and labeled as "PEDOT-S" [poly(3,4-ethylene dioxythiophene-sulfur)], "PANI-S" (polyaniline-sulfur), "PTs-S" (polythiophene-sulfur), and "PPy-S" (polypyrrole-sulfur). The corresponding electrical conductivities were measured at 10–5, 10–6, 10–7, and 10–8 S/cm, respectively. The role of the conductive coating is to enhance the electrochemical performance of Li–S cells by improving the electronic conductivity of the sulfur particles and preventing the well-known polysulfide shuttle phenomenon. A vast range of characterization methods including conductivity analysis, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and carbon-13 NMR (nuclear magnetic resonance spectroscopy) were used to assess the chemical characteristics using the different conductive polymer-coated sulfur materials. In the coated sulfur samples, fragmentation of aromatic rings was observed, 88% for the PTs-S and 42% for the PEDOT-S, while it is very limited for the PANI-S. Such a phenomenon has never been reported in the literature. The uncoated and coated sulfur powders were used (as active material) in positive electrodes of Li–S cells with a relatively high sulfur loading of ∼4.5 mg/cm2 using LiPAA (lithium polyacrylate) as an (aqueous) binder. Long-term galvanostatic cycling at C/10 and multi-C-rate tests showed the capacity fade and rate capability losses to be highly mitigated for cells containing conductive polymer-coated sulfur in comparison to cells using the uncoated sulfur. Kinetic investigations by cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy analyses undoubtedly confirm improved electron and Li-ion transport within the electrodes containing conductive polymer-coated sulfur. The electrochemical performance can be ranked as PEDOT-S > PANI-S > PTs-S > PPy-S > raw sulfur.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刘冬晴完成签到,获得积分10
8秒前
77完成签到 ,获得积分10
28秒前
牛黄完成签到 ,获得积分10
38秒前
小田完成签到 ,获得积分10
55秒前
55秒前
卢珈馨发布了新的文献求助10
1分钟前
krajicek发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
1分钟前
L_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
彭于晏应助zhu采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
如花完成签到 ,获得积分10
2分钟前
研友_nxw2xL完成签到,获得积分10
3分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
3分钟前
krajicek完成签到,获得积分10
3分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
3分钟前
如歌完成签到,获得积分10
3分钟前
ninini完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
4分钟前
王大丫发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
全糖全冰完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ZL完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
蝎子莱莱xth完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
氢锂钠钾铷铯钫完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Square完成签到,获得积分10
5分钟前
科研通AI6.2应助Clare采纳,获得10
5分钟前
6分钟前
Clare发布了新的文献求助10
6分钟前
小宝完成签到 ,获得积分10
6分钟前
keyanxiaobaishu完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
LIUDEHUA发布了新的文献求助10
6分钟前
李爱国应助LIUDEHUA采纳,获得10
6分钟前
Clare完成签到,获得积分10
7分钟前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7124881
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8775884
关于积分的说明 18552894
捐赠科研通 6702961
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3149687
关于科研通互助平台的介绍 2270789
邀请新用户注册赠送积分活动 2124134