Non-encapsulation approach for high-performance Li–S batteries through controlled nucleation and growth

硫黄 材料科学 成核 纳米技术 表面能 多硫化物 化学工程 化学 电极 复合材料 有机化学 工程类 物理化学 冶金 电解质
作者
Huilin Pan,Junzheng Chen,Ruiguo Cao,Vijay Murugesan,Nav Nidhi Rajput,Kee Sung Han,Kristin A. Persson,Luis Estevez,Mark Engelhard,Ji‐Guang Zhang,Karl T. Mueller,Yi Cui,Yuyan Shao,Jun Liu
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:2 (10): 813-820 被引量:366
标识
DOI:10.1038/s41560-017-0005-z
摘要

High-surface-area, nanostructured carbon is widely used for encapsulating sulfur and improving the cyclic stability of Li–S batteries, but the high carbon content and low packing density limit the specific energy that can be achieved. Here we report an approach that does not rely on sulfur encapsulation. We used a low-surface-area, open carbon fibre architecture to control the nucleation and growth of the sulfur species by manipulating the carbon surface chemistry and the solvent properties, such as donor number and Li+ diffusivity. Our approach facilitates the formation of large open spheres and prevents the production of an undesired insulating sulfur-containing film on the carbon surface. This mechanism leads to ~100% sulfur utilization, almost no capacity fading, over 99% coulombic efficiency and high energy density (1,835 Wh kg−1 and 2,317 Wh l−1). This finding offers an alternative approach for designing high-energy and low-cost Li–S batteries through controlling sulfur reaction on low-surface-area carbon. Sulfur encapsulation with nanoporous carbon is a widely adopted approach for Li–S batteries, but this often results in low sulfur utilization and low volumetric energy density. Here the authors report a non-encapsulation approach for the growth of S-containing species with low-surface-area carbon and high energy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
落落完成签到 ,获得积分0
1秒前
Gu发布了新的文献求助10
2秒前
吸尘器完成签到 ,获得积分10
2秒前
慕言完成签到 ,获得积分10
5秒前
耍酷的冷雪完成签到,获得积分10
5秒前
做不了一点科研完成签到 ,获得积分10
6秒前
wgl200212完成签到,获得积分10
7秒前
温暖霸完成签到,获得积分10
7秒前
四糸乃完成签到,获得积分10
7秒前
St雪完成签到,获得积分10
7秒前
菜头完成签到,获得积分10
10秒前
万里完成签到,获得积分10
11秒前
15940203654完成签到 ,获得积分10
11秒前
orange应助医无止境采纳,获得10
12秒前
xixi很困完成签到 ,获得积分10
12秒前
犹豫的若男完成签到,获得积分10
14秒前
鸡蛋完成签到 ,获得积分10
14秒前
hsiuf完成签到,获得积分10
16秒前
Gu完成签到,获得积分10
16秒前
闻巷雨完成签到 ,获得积分10
17秒前
一八四完成签到,获得积分10
19秒前
大琪哥哥要顺利毕业完成签到 ,获得积分10
19秒前
顾矜应助DR.zhang采纳,获得10
20秒前
疯子不风完成签到,获得积分10
20秒前
mm完成签到 ,获得积分10
21秒前
KingHok完成签到,获得积分10
22秒前
ccx完成签到,获得积分10
23秒前
执着新蕾完成签到,获得积分10
23秒前
pppra完成签到,获得积分10
24秒前
lihaichuan完成签到,获得积分10
24秒前
笑点低的凉面完成签到,获得积分10
25秒前
活力数据线完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
poly完成签到,获得积分10
27秒前
典雅三颜完成签到 ,获得积分10
28秒前
聂先生完成签到,获得积分10
31秒前
菘蓝应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
fei菲飞完成签到,获得积分10
32秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得150
32秒前
蛇從革应助科研通管家采纳,获得150
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5188343
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4372620
关于积分的说明 13613734
捐赠科研通 4225939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2318042
邀请新用户注册赠送积分活动 1316607
关于科研通互助平台的介绍 1266283