Operando UV/vis Spectroscopy Providing Insights into the Sulfur and Polysulfide Dissolution in Magnesium–Sulfur Batteries

多硫化物 硫黄 溶解 光谱学 化学 材料科学 无机化学 电极 有机化学 电解质 物理化学 量子力学 物理
作者
Joachim Häcker,Duc Hien Nguyen,Tobias Rommel,Zhirong Zhao‐Karger,Norbert Wagner,K. Andreas Friedrich
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (1): 1-9 被引量:44
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.1c02152
摘要

The magnesium–sulfur battery represents a promising post-lithium system with potentially high energy density and improved safety. However, just as all metal–sulfur systems, it is plagued with the polysulfide shuttle leading to active material loss and surface layer formation on the anode. To gain further insights, the present study aims to shed light on the dissolution characteristics of sulfur and polysulfides in glyme-based electrolytes for magnesium–sulfur batteries. Therefore, operando UV/vis spectroscopy and imaging were applied to survey their concentration in solution and the separator coloration during galvanostatic cycling. The influence of conductive cathode additives (carbon black and titanium nitride) on the sulfur retention and cycling overpotentials were investigated. Thus, valuable insights into the system's reversibility and the benefit of additional reaction sites are gained. On the basis of these findings, a reduction pathway is proposed with S8, S62–, and S42– being the present species in the electrolyte, while the dissolution of S82– and S3•– is unfavored. In addition, the evolution of the sulfur species concentration during an extended rest at open-circuit voltage was investigated, which revealed a three-staged self-discharge.
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
刚刚
丘比特应助snail采纳,获得10
刚刚
zr发布了新的文献求助10
刚刚
挤爆沙丁鱼完成签到,获得积分10
刚刚
安详珊珊完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
气敏侠完成签到,获得积分10
1秒前
李健的小迷弟应助哈哈采纳,获得10
1秒前
gongranpi完成签到,获得积分0
1秒前
3秒前
3秒前
书双发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
FF完成签到 ,获得积分10
3秒前
瀛瀛完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
wu完成签到,获得积分10
4秒前
1776734134发布了新的文献求助10
4秒前
筱雪芲发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
稳重的菠萝应助研究牲采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
hdg完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
爱学习发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
安详珊珊发布了新的文献求助10
8秒前
失眠的蓝完成签到,获得积分10
8秒前
苏邑发布了新的文献求助10
8秒前
阿怪应助marco采纳,获得30
9秒前
蘑菇发布了新的文献求助10
9秒前
Sayuki发布了新的文献求助30
9秒前
隐形曼青应助lisizheng采纳,获得10
9秒前
GGZ完成签到,获得积分10
9秒前
飞羽完成签到,获得积分10
10秒前
Van发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
高分求助中
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 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 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3435539
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3032798
关于积分的说明 8947991
捐赠科研通 2720831
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1492238
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689843
邀请新用户注册赠送积分活动 685965