Role of Polymer‐Iodine Complexes on Solid‐Liquid Polysulfide Phase Transitions and Rate Capability of Lithium Sulfur Batteries

多硫化物 材料科学 锂(药物) 聚合物 相(物质) 硫黄 无机化学 有机化学 物理化学 冶金 化学 电解质 复合材料 电极 医学 内分泌学
作者
Maleesha M. Nishshanke,Petar Jovanović,Manas Ranjan Panda,M.J. Abedin,Declan McNamara,Matthew R. Hill,Joydipto Bhattacharya,C. Kamal,Mahdokht Shaibani,Mainak Majumder
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (11) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/aenm.202403092
摘要

Abstract Lithium–sulfur (Li–S) batteries are considered as a viable technology offering energy‐dense electrochemical energy storage systems. However, the inherently slow reaction kinetics manifested in the slow charge and discharge characteristics constrain their real‐world applications. Here, it is reported that polyiodide species held within a complex polar network of polyvinylpyrrolidone (PVP) accelerate the rate‐limiting solid‐liquid phase transitions both in the reduction and oxidation steps during battery cycling. Density functional theory calculations support a mechanism in which a combination of enhanced binding of polysulfides and additional energy states in the PVP‐iodine‐polysulfide complexes accelerates the reaction pathways mediated by inter‐valance polyiodide reactions within the working voltage of Li–S batteries. These studies show that PVP‐iodine (PVP‐I) complexes enhance the rate capability of cells with practical sulfur loadings delivering a high areal capacity of ≈7 mAh cm −2 at the practical 0.5C rate. This advantage is demonstrated in one of the highest‐rate pouches reported in Li–S literature, attaining energy densities of 215 and 156 Wh kg at 0.1C and 0.3C, respectively. The results demonstrate a subtle but powerful shift in the design of molecular binder systems, which have functional roles above and beyond the role of simply holding the active materials together.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
1秒前
cccccttt发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
郑小凝完成签到,获得积分10
2秒前
隐形曼青应助WANGYI采纳,获得10
2秒前
蓝天应助2025alex采纳,获得10
2秒前
111发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
科研通AI6.1应助cccccttt采纳,获得10
5秒前
6秒前
领导范儿应助jerry_x采纳,获得10
6秒前
wannada发布了新的文献求助10
6秒前
乙酰胆碱发布了新的文献求助10
7秒前
木木酱发布了新的文献求助10
8秒前
阿金完成签到 ,获得积分10
8秒前
WANGYI完成签到,获得积分10
8秒前
所所应助邻羟基对苯二酚采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助zhaoaotao采纳,获得10
8秒前
FashionBoy应助牧青采纳,获得10
9秒前
忧伤的向日葵完成签到,获得积分10
10秒前
青春借贷完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
英俊鼠标完成签到 ,获得积分10
11秒前
mouxq发布了新的文献求助30
11秒前
火烧云完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
Lucas应助wannada采纳,获得10
13秒前
挖药狂魔完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
111完成签到,获得积分10
16秒前
DJH完成签到,获得积分10
17秒前
Kong发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
zb183发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
玩命的书琴完成签到,获得积分10
19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
Les Mantodea de guyane 2500
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
《The Emergency Nursing High-Yield Guide》 (或简称为 Emergency Nursing High-Yield Essentials) 500
The Dance of Butch/Femme: The Complementarity and Autonomy of Lesbian Gender Identity 500
Differentiation Between Social Groups: Studies in the Social Psychology of Intergroup Relations 350
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 5883409
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6602913
关于积分的说明 15696759
捐赠科研通 5003936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2695859
邀请新用户注册赠送积分活动 1638906
关于科研通互助平台的介绍 1594543