Surface-Modified Sulfur Nanorods Immobilized on Radially Assembled Open-Porous Graphene Microspheres for Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 法拉第效率 多孔性 化学工程 石墨烯 纳米棒 硫黄 纳米材料 纳米技术 氧化物 纳米孔 锂(药物) 阴极 电化学 电极 复合材料 化学 内分泌学 工程类 物理化学 医学 冶金
作者
Jeong Yeon,Sang Soon Yun,Jaemin Park,Ho Seok Park
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:13 (5): 5163-5171 被引量:89
标识
DOI:10.1021/acsnano.8b08822
摘要

The assembly of two-dimensional conductive nanomaterials into hierarchical complex architectures precisely controlling internal open porosity and orientation, external morphology, composition, and interaction is expected to provide promising hosts for high-capacity sulfur cathodes. Herein, we demonstrate rod-like nanosulfur (nS) deposited onto radially oriented open-porous microspherical reduced graphene oxide (rGO) architectures for improved rate and cyclic capabilities of lithium-sulfur (Li-S) batteries. The combined chemistry of a spray-frozen assembly and ozonation drives the formation of a radially oriented open-porous structure and an overall microspherical morphology as well as uniform distribution and high loading of rod-like nS. Moreover, an optimum composition and strong bonding of the rGO/nS hybrid enables the optimization of redox kinetics for high sulfur utilization and high-rate capacities. The resulting rGO/nS hybrid provides a specific capacity and first-cycle Coulombic efficiency of 1269.1 mAh g-1 and 98.5%, respectively, which are much greater than those of ice-templated and physically mixed rGO/nS hybrids and radially oriented open-porous rGO/bulk sulfur with the same hybrid composition. A 4C capacity of 510.3 mAhg-1 and capacity decay of 0.08% per cycle over 500 cycles (70.9% of the initial capacity over 300 cycles) also support the synergistic effect of the rod-like nS strongly interacting with the radially oriented open-porous rGO microspheres.

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
颖宝老公完成签到,获得积分0
刚刚
彭语诺发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助aiya采纳,获得10
1秒前
草草发布了新的文献求助10
2秒前
Calvin发布了新的文献求助10
2秒前
和谐的小小完成签到,获得积分10
3秒前
pxl99567完成签到,获得积分10
3秒前
m78完成签到 ,获得积分10
3秒前
忧郁的涛完成签到,获得积分10
3秒前
浮游应助时荒采纳,获得10
4秒前
4秒前
思源应助JOE采纳,获得10
4秒前
无情的谷兰完成签到,获得积分10
5秒前
开朗书本完成签到 ,获得积分20
5秒前
yurenxiaojie完成签到,获得积分20
5秒前
粒子完成签到,获得积分10
6秒前
慕青应助伶俐惜灵采纳,获得10
6秒前
英姑应助唐磊采纳,获得10
8秒前
8秒前
科目三应助wangxuezhibuct采纳,获得10
8秒前
霸气千易发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
小魏完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
无情寻芹完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
雨雨子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
无物发布了新的文献求助50
13秒前
asdf完成签到,获得积分10
14秒前
JKL完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
谢大喵应助Leo采纳,获得10
15秒前
xinzhao完成签到,获得积分10
16秒前
姽婳wy发布了新的文献求助10
18秒前
斗罗大陆完成签到,获得积分10
18秒前
这小猪真帅完成签到,获得积分10
18秒前
谢大喵应助高兴的雅山采纳,获得10
18秒前
19秒前
哈哈发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Petrology and Plate Tectonics,2025 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
New directions for experimental lessons in science teaching: Myth, Mystery, Necessity? by Emily K. da Silva Cunha Souto (Author), Flávia Lins Silva (Author) 333
Scientific experimentation in the classroom: Comparison between genetic-Socratic-exemplary teaching and workshop teaching by Ingrid Hofer (Author) 333
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6718898
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8456049
关于积分的说明 18052913
捐赠科研通 5969715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2995456
邀请新用户注册赠送积分活动 1971526
关于科研通互助平台的介绍 1924450