Tuning the Band Structure of MoS2 via Co9S8@MoS2 Core–Shell Structure to Boost Catalytic Activity for Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 异质结 催化作用 电化学 硫化物 化学吸附 化学工程 纳米技术 复合数 氧化还原 吸附 硫黄 电极 光电子学 化学 复合材料 物理化学 生物化学 工程类 冶金
作者
Boyu Li,Qingmei Su,Lintao Yu,Jun Zhang,Gaohui Du,Dong Wang,Di Han,Miao Zhang,Shukai Ding,Bingshe Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (12): 17285-17294 被引量:189
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c07332
摘要

The introduction of a dual-functional interlayer into lithium-sulfur batteries (LSBs) provides many opportunities for restraining the "shuttle effect" and enhancing sluggish sulfur conversion kinetics. Tuning the band structure of the metal sulfide provides an opportunity to enhance its catalytic activity, which plays an important role in suppressing the "shuttle effect" of lithium polysulfides (LiPSs) in LSBs. Here were present a Co9S8@MoS2 core-shell heterostructure anchored to a carbon nanofiber (Co9S8@MoS2/CNF), developed as an interlayer for suppressing the shuttle effect of LiPSs. The fabricated composite heterostructure is determined to be an effective alternative material that combines the synergistic relationship between chemisorption and electrochemical catalysis. We find that the band structure of the MoS2 shell can be effectively tuned by the Co9S8 core and that the Co9S8@MoS2/CNF can capture the LiPSs, providing excellent catalytic ability to convert LiPSs into Li2S2, with subsequent transformation from Li2S2 to Li2S. Importantly, high capacities of 1002 and 986 mAh g-1 can be retained after 50 cycles with high-sulfur loadings of 6 and 10 mg cm-2. Our results highlight the design of an atomic-scale heterostructure as a multifunctional interlayer providing a synergistic relationship between adsorption and catalysis. The net result is an effective retardation of the shuttling of LiPSs and an enhancement of the electrochemical redox reactions of LiPSs. This work shows great promise toward the development of practical applications of LSBs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
xytttttttttt发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
画画的baby完成签到 ,获得积分10
1秒前
故意的鼠标完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
zhugepengju完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
仇剑封发布了新的文献求助10
3秒前
七哥惠发布了新的文献求助10
3秒前
可口可乐了应助freedom采纳,获得10
4秒前
刘晓倩发布了新的文献求助20
4秒前
RJL发布了新的文献求助10
5秒前
英姑应助王翎力采纳,获得10
5秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
5秒前
zhugepengju发布了新的文献求助10
5秒前
orixero应助CC采纳,获得10
6秒前
心随以动发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
yyl发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助jessie采纳,获得10
7秒前
7秒前
xytttttttttt完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
星瑆心完成签到,获得积分10
11秒前
婷宝应助zhugepengju采纳,获得10
12秒前
lucky发布了新的文献求助30
12秒前
邓飞云发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
yuaner发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
17秒前
我是老大应助Lachs采纳,获得10
17秒前
刘晓倩完成签到,获得积分10
17秒前
SCI孵化中心完成签到 ,获得积分10
19秒前
顺利毕业完成签到,获得积分10
20秒前
super chan完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
24秒前
科目三应助专注学习采纳,获得10
24秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821913
关于积分的说明 7937142
捐赠科研通 2482412
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322472
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633639
版权声明 602627