Hierarchical Porous Carbon Membrane Embedded with Pyrolyzed Co‐Based Metal−Organic Frameworks as Multifunctional Interlayers for Advanced Li−SeS2 Batteries

材料科学 锂(药物) 化学工程 电化学 热解 金属有机骨架 碳纤维 硫黄 多孔性 电极 纳米技术 复合材料 化学 吸附 有机化学 复合数 工程类 内分泌学 物理化学 医学 冶金 生物化学
作者
Biao Wang,Qianqian Hu,Jinlong Hu,Lingzhi Zhang
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:9 (8) 被引量:5
标识
DOI:10.1002/ente.202100274
摘要

Selenium disulfide (SeS 2 ) possesses competitive advantages over pure sulfur or selenium as an electrode material for lithium storage. However, the shutting effect and slow conversion rate of soluble lithium polysulfides/polyselenides (LiPSs/LiPSes) compromise the practical application of Li−SeS 2 batteries. Herein, a ZIF‐67@PAN‐derived Co−N−C@C multifunctional porous membrane as the LiPSs/LiPSes trapping barrier for Li−SeS 2 batteries is proposed. The hierarchical porous conductive network facilitates the transport of electrons/lithium ions. Meanwhile, the Co−N−C architecture not only has chemical interaction for trapping the mobile LiPSs/LiPSes, but also catalyzes the LiPSs/LiPSes conversion reaction during the cycling process. Benefiting from the multifunctional capabilities, the constructed Li−SeS 2 cells with the aforementioned interlayer exhibit a high capacity utilization of 978 mAh g −1 at 0.2 A g −1 , together with an excellent rate capacity of 532 mAh g −1 at 3 A g −1 and also superior cycle life with a capacity of 557 mAh g −1 after 300 cycles at 1 A g −1 . More strikingly, they show promising capacity with stable cell performance with a mass loading of 4 mg cm −2 .
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