Tungsten‐Nitride‐Coated Carbon Nanospheres as a Sulfur Host for High‐Performance Lithium‐Sulfur Batteries

材料科学 硫黄 锂(药物) 电化学 化学工程 纳米棒 阴极 纳米技术 碳纤维 电池(电) 电极 复合数 氮化物 图层(电子) 化学 复合材料 冶金 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Honghong Liu,Hangjia Shen,Rongrong Li,Siqi Liu,Ayse Turak,Minghui Yang
出处
期刊:ChemElectroChem [Wiley]
卷期号:6 (7): 2074-2079 被引量:18
标识
DOI:10.1002/celc.201900139
摘要

Abstract Lithium‐sulfur batteries have attracted wide attention, owing to their outstanding properties such as high theoretical specific capacity, low cost, and non‐toxic nature. However, the low conductivity of the sulfur cathode and its shuttling effects are still a challenge for the energy‐storage system. In this work, we describe a potential solution to address this challenge, using carbon nanospheres encapsulated in a tungsten nitride (WN) layer, interconnected with WN nanorods. After successfully synthesizing this composite in situ by using a straightforward method, we applied it as the sulfur host for lithium‐sulfur batteries. The results demonstrate a strong chemical trapping ability of the WN shell towards lithium polysulfides (LiPSs), and a strong electron‐transfer ability of the WN nanorods. Together, these effects alleviate LiPSs′ shuttling from carbon nanospheres (CNS) and give rise to a high sulfur content (70 wt %) in the as‐prepared S/WN‐CNS material. When compared to traditional S/N‐CNS electrodes, the tuned S/WN‐CNS cathodes deliver an outstanding electrochemical performance, including a high initial capacity of 1351 mAh g −1 at 0.1 C and superior long‐term cycling stability with 80 % retention of the initial capacity with 3 mg cm −2 after 500 cycles at 0.5 C. As such, a high specific capacity, excellent rate capacity, and long cycling stability are achieved. Our approach provides a path to a broad class of high‐performance Li‐S battery applications based on nanostructured WN materials.
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
在水一方应助迷路冰巧采纳,获得10
刚刚
he完成签到,获得积分10
刚刚
qh5706发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
znnnnnnnnnn完成签到,获得积分10
1秒前
Halo完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
kk完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
小福发布了新的文献求助10
2秒前
Jiayee完成签到 ,获得积分10
2秒前
若雨沫发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
王一添完成签到,获得积分10
3秒前
sgs2024完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
znnnnnnnnnn发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
tomato完成签到,获得积分10
4秒前
星川发布了新的文献求助10
4秒前
一希完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
GD完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
鲸鱼发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
高兴的翩跹完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
SciGPT应助芷莯采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
hahhh7完成签到,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
zhuwjun完成签到,获得积分10
7秒前
7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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
The Pedagogical Leadership in the Early Years (PLEY) Quality Rating Scale 410
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4599035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4009790
关于积分的说明 12413421
捐赠科研通 3689444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2033850
邀请新用户注册赠送积分活动 1066993
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 952128