Fluorine/sulfur-comodulated covalent organic frameworks cathode for high-performance lithium ion batteries

阴极 锂(药物) 共价键 硫黄 亲核芳香族取代 法拉第效率 离子 亲核取代 密度泛函理论 材料科学 离子键合 电导率 化学 纳米技术 化学工程 阳极 有机化学 计算化学 电极 工程类 物理化学 内分泌学 医学
作者
Tianyu Qiu,Wensi Tang,Xu Han,Yang Li,Zhiwen Chen,Ruiqi Yao,Yingqi Li,Yonghui Wang,Yangguang Li,Huaqiao Tan
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:466: 143149-143149 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143149
摘要

Sulfur-based LIBs (S-LIBs) are expected to stand out to replace conventional lithium ion batteries as candidate for sustainable high-density energy storage. However, the main obstacles to the practical application of S-LIBs are the easy dissolution of lithium polysulfides (Li2Sx) intermediates, as well as the poor electrical conductivity of sulfur species and transport of charge carriers. To achieve high-capacity and long-lifespan S-LIBs, rational design and construction of cathode materials as hosts for Li2Sx species with simultaneously strong bonding and high electric/ionic conductivity are essential but very challenging. Herein, according to the density functional theory (DFT) prediction, a series of sulfurized covalent organic frameworks (COFs) are synthesized by the nucleophilic aromatic substitution reaction (SNAr). Benefiting from the chemical confinement to Li2Sx by synergistic carbonyl groups and strong C-S chains, the S-LIBs based on the optimized TpF-1S delivers a high specific capacity of 1377 mAh/g and remains 1150 mAh/g after 1000 cycles at 2C with ∼100% Coulombic efficiency. The S-LIBs also achieves an energy density up to 2000 Wh/kg, which is approaching 78% of the theoretical value and four times over the commercial lithium-ion batteries. This work paves the way for exploiting a new generation of ultrastable sulfur hosts for high-density S-LIBs.
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
小武完成签到 ,获得积分10
1秒前
Lee发布了新的文献求助10
1秒前
皮托发布了新的文献求助10
1秒前
Nora发布了新的文献求助50
1秒前
RR发布了新的文献求助10
2秒前
干净的早晨完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
H1998完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
bkagyin应助小李采纳,获得10
4秒前
852应助对映体采纳,获得10
4秒前
南兮发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
情怀应助科研小白采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
Hellodude发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
艾小晞发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
9秒前
维尼发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
尹绿蓉完成签到,获得积分10
11秒前
张小枚发布了新的文献求助10
11秒前
YuGe发布了新的文献求助10
12秒前
Jasper应助superspace采纳,获得10
12秒前
Lucas应助嘿嘿嘿采纳,获得10
13秒前
13秒前
完美世界应助罗拉采纳,获得10
13秒前
浮游应助无心采纳,获得10
13秒前
XJP发布了新的文献求助10
13秒前
林黛玉完成签到 ,获得积分10
13秒前
13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
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Comparing natural with chemical additive production 500
Machine Learning in Chemistry 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 5194106
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4376448
关于积分的说明 13629417
捐赠科研通 4231351
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2320965
邀请新用户注册赠送积分活动 1319192
关于科研通互助平台的介绍 1269564