Iodine-doped sulfurized polyacrylonitrile with enhanced electrochemical performance for lithium sulfur batteries in carbonate electrolyte

聚丙烯腈 电解质 电化学 锂(药物) 材料科学 化学工程 硫黄 兴奋剂 碳酸丙烯酯 碳酸盐 无机化学 化学 电极 物理化学 聚合物 冶金 复合材料 内分泌学 工程类 医学 光电子学
作者
Shaobo Ma,Zhiguo Zhang,Yang Wang,Zhenjiang Yu,Can Cui,Mengxue He,Hua Huo,Geping Yin,Pengjian Zuo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:418: 129410-129410 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.129410
摘要

• The I-S@pPAN was synthesized by a simple co-heating method. • The I-S@pPAN possesses enhanced electronic and ionic conductivity . • The CEI layer containing LiF/LiI can effectively enhance reaction kinetics. • Both -S x - and double bonds can react with Li + to provide capacity. Sulfurized polyacrylonitrile (S@pPAN), as a promising high-capacity cathode material, can completely solve the shuttling effect of lithium polysulfide and deliver reliable electrochemical performance in ester-based electrolyte. Until now, the inferior sulfur content, sluggish reaction kinetics and obscure reaction mechanism of the S@pPAN cathodes are still the critical hurdles for attaining their practical application. Herein, the iodine-doped sulfurized polyacrylonitrile (I-S@pPAN) prepared by a simple co-heating method exhibits good electrochemical performance in ester electrolyte. The electrochemical measurements and DFT calculation demonstrate that iodine-doping can effectively promote the electron and Li + migration of S@pPAN. In-situ EIS spectra reveals the generated cathode electrolyte interface (CEI) layer, containing LiF and LiI, is beneficial to enhance the reaction kinetics. Ex-situ solid state NMR and XPS results demonstrate both -S x - short-chain oligomers and double bonds (such as C N) in the composites can react with Li + ions to provide capacity. The I-S@pPAN delivers a high reversible capacity of 1267 mAh g −1 and good capacity retention of 85% after 1000 cycles at 2C. At a high C-rate of 8C (20.35 mA), the I-S@pPAN still achieves a reversible capacity of 1085 and 792 mAh g −1 after 300 cycles. The proposed simple iodine-doping modification method and exploration of reaction mechanism may facilitate the practical application of S@pPAN cathodes.
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
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
鱼鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
零零零零完成签到,获得积分10
2秒前
一二三完成签到,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助BSDL采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
金豆完成签到,获得积分10
7秒前
..发布了新的文献求助10
7秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
轻松小之发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
坚强亦丝应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
www152发布了新的文献求助10
10秒前
liusr1207发布了新的文献求助10
10秒前
溪夕er发布了新的文献求助10
11秒前
Ava应助俭朴的猫咪采纳,获得10
13秒前
pluto应助许婵采纳,获得10
13秒前
大个应助桃子采纳,获得10
16秒前
蒺藜完成签到 ,获得积分10
17秒前
肥猫完成签到,获得积分10
18秒前
在水一方应助一方通行采纳,获得10
21秒前
CCCMJ完成签到 ,获得积分10
22秒前
Ava应助土豆采纳,获得10
23秒前
24秒前
LL发布了新的文献求助20
25秒前
26秒前
27秒前
请和我吃饭完成签到,获得积分10
28秒前
小蘑菇应助溪夕er采纳,获得10
28秒前
28秒前
大胆的不斜完成签到,获得积分10
30秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3479574
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3070143
关于积分的说明 9116766
捐赠科研通 2761878
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1515589
邀请新用户注册赠送积分活动 700985
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 699985