Scalable fabrication of Ni(OH)2/carbon/polypropylene separators for high-performance Li-S batteries

制作 聚丙烯 材料科学 碳纤维 可扩展性 化学工程 复合材料 纳米技术 计算机科学 复合数 工程类 数据库 医学 病理 替代医学
作者
Zhonghui Wu,Xin He,Junli Zhou,Xiongzhi Yang,Linghao Sun,Hehong Li,Yuede Pan,Lin Ye
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier]
卷期号:935: 168136-168136 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.168136
摘要

Lithium-sulfur (Li-S) batteries are one of the most promising energy storage systems due to their attractive features of high energy density, low cost, and environmental friendliness. However, the shuttle effect of lithium polysulfides stays an obstacle for the further advancement of Li-S batteries. Herein, a novel Ni(OH) 2 /carbon/ Polypropylene(Ni(OH) 2 /C/PP) separator was prepared and applied in Li-S batteries to alleviate the shuttle issue. The Ni(OH) 2 /C/PP separator was constructed through vacuum filtration coating a super thin layer of super P(0.007 mg cm –2 ) on the Celgard 2325 followed by decorating the carbon layer with Ni(OH) 2 nanosheets film formed by a scalable gas-liquid diffusion method. Influence of Ni(OH) 2 /C on surface hydrophilicity, polysulfide permeability and catalytic effect on polysulfide conversion have been investigated. The results of contact angle, permeation test of Li 2 S 6 , XPS S2p spectra, symmetric Li 2 S 6 cells, Li + ion diffusion coefficient and Tafel slope confirmed that the Ni(OH) 2 /C/PP greatly improved the wettability for better penetration of electrolyte, lowered polysulfide permeability to retard its diffusion, and enhanced catalytic effect for the polysulfide conversion to boost the electrochemical kinetics. Thus, compared with the bare PP separator, the Ni(OH) 2 /C/PP separator enabled significantly increased capacity (1153 vs. 703 mAh g -1 at 0.2 C), greatly enhanced rate performance (816 vs. 381 mAh g -1 at 2 C) and satisfactory cyclability ( 0.10% decay rate after 500 cycles). This study provides a feasible separator modification approach for advanced Li-S batteries. • Large-area Ni(OH) 2 nanosheets film was prepared by a scalable gas-liquid diffusion method. • Micro-structured Ni(OH) 2 film@lightweight carbon layer (Ni(OH) 2 /C) decorated PP separator was prepared. • Ni(OH) 2 /C can accelerate the reversible conversion kinetics of polysulfides. • Li-S battery assembled with Ni(OH) 2 /C/PP separator shows good rate-performance.

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
逆光完成签到 ,获得积分20
2秒前
12发布了新的文献求助10
2秒前
初见发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
芝儿完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
阔达的乌冬面完成签到,获得积分10
5秒前
从容的妙芹完成签到,获得积分20
5秒前
jupyter发布了新的文献求助10
5秒前
彭于晏应助怕孤单的天荷采纳,获得10
6秒前
Paperduoduo完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
除了我都是猪完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
英姑应助佘尉采纳,获得10
7秒前
9秒前
NexusExplorer应助水123采纳,获得10
9秒前
110o发布了新的文献求助10
10秒前
合欢发布了新的文献求助10
11秒前
forever完成签到,获得积分10
12秒前
褚子静发布了新的文献求助10
12秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
12秒前
12完成签到,获得积分10
12秒前
大个应助舒服的又菱采纳,获得10
12秒前
13秒前
xu给xu的求助进行了留言
13秒前
番茄大王开心心完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
forever发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
xiaos完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
希望天下0贩的0应助李123采纳,获得10
16秒前
深情安青应助李秉烛采纳,获得10
19秒前
平淡的懿轩完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
yu完成签到,获得积分10
19秒前
Gabriel发布了新的文献求助10
19秒前
夏晴晴完成签到,获得积分10
21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
Mechanics of Solids with Applications to Thin Bodies 5000
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
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 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 5601299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4686815
关于积分的说明 14846229
捐赠科研通 4680459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2539291
邀请新用户注册赠送积分活动 1506167
关于科研通互助平台的介绍 1471283