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 医学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 内分泌学
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.

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
徐反宁完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
缥缈夏彤完成签到,获得积分10
2秒前
乔雪发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
DDDD发布了新的文献求助10
3秒前
tianhualefei完成签到,获得积分10
3秒前
咖啡豆发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Tao发布了新的文献求助10
4秒前
烟花应助自觉的溪灵采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
paper发布了新的文献求助10
7秒前
大个应助dogpij采纳,获得10
8秒前
8秒前
天天快乐应助QUPY采纳,获得10
9秒前
9秒前
涛老三发布了新的文献求助10
10秒前
Fan完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
isonomia完成签到,获得积分10
10秒前
江湖夜雨发布了新的文献求助10
10秒前
拓跋箴完成签到,获得积分10
11秒前
巴啦啦完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
三年H完成签到,获得积分10
13秒前
常温发布了新的文献求助10
13秒前
出离离离完成签到 ,获得积分10
13秒前
万能图书馆应助zch采纳,获得10
14秒前
共享精神应助灵巧的夏山采纳,获得10
14秒前
上官若男应助一十六采纳,获得10
14秒前
yj关闭了yj文献求助
15秒前
Tao完成签到,获得积分20
15秒前
Eva发布了新的文献求助10
16秒前
巴啦啦关注了科研通微信公众号
16秒前
我有一头小毛驴完成签到,获得积分10
17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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5595158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4680528
关于积分的说明 14815959
捐赠科研通 4648948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2535321
邀请新用户注册赠送积分活动 1503263
关于科研通互助平台的介绍 1469562