Pentagon Defects Accelerating Polysulfides Conversion Enabled High‐Performance Sodium–Sulfur Batteries

多硫化物 硫黄 材料科学 石墨烯 石墨 动力学 化学工程 电化学 碳纤维 碳纳米管 纳米技术 无机化学 化学 电极 复合材料 物理化学 冶金 量子力学 工程类 物理 复合数 电解质
作者
Fangcai Zheng,Yuhang Zhang,Gaohui Ding,Yue Xiao,Lingzhi Wei,Jianwei Su,Changlai Wang,Qianwang Chen,Hui Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (11) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adfm.202310598
摘要

Abstract Porous carbon materials with high electrical conductivity and superior mechanical strength have been demonstrated to be one of most promising sulfur hosts for room‐temperature sodium–sulfur (RT Na–S) batteries. However, the nonpolar surface of intact graphite lattice displays weak interaction toward the polar polysulfides, thereby resulting in the notorious shuttle effect and poor sulfur conversion kinetics. Herein, pentagon defects are designed into the graphite lattice to break the integrity of π‐conjugation, making the localized electron distribution to simultaneously enhance the polysulfide affinity and accelerate sulfur conversion kinetics. Notably, the as‐synthesized carbon materials as the sulfur host exhibit a high reversible capacity of 1275 mAh g −1 at 0.1 C after 100 cycles and long‐term cycling stability with low‐capacity decay of only 0.035% per cycle at 3 C over 600 cycles. Density functional theory calculations and electrochemical experiments confirm that pentagon defects could efficiently accelerate the chemical interaction between pentagon carbon atoms and polysulfides, and markedly lower the sulfur conversion kinetics in comparison with intact graphene. This research offers a basis for designing intrinsic pentagon defects in carbon materials as efficient catalysts for RT Na–S batteries.
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
2秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
luo完成签到 ,获得积分10
7秒前
黄迪迪发布了新的文献求助10
7秒前
XIXI发布了新的文献求助10
9秒前
wongcheng完成签到,获得积分10
9秒前
242588完成签到,获得积分10
10秒前
会武功的阿吉完成签到,获得积分10
10秒前
Jieh发布了新的文献求助10
10秒前
anna1992发布了新的文献求助10
11秒前
xiaoguan驳回了Yy应助
11秒前
笑点低的咖啡完成签到,获得积分10
11秒前
追寻迎夏完成签到,获得积分10
12秒前
cccdida发布了新的文献求助10
12秒前
超帅的薯片完成签到,获得积分10
13秒前
前路完成签到,获得积分0
14秒前
oy发布了新的文献求助10
14秒前
七七完成签到 ,获得积分10
14秒前
跳跃鱼完成签到,获得积分10
15秒前
Akim应助wuya采纳,获得10
15秒前
16秒前
踏实无敌应助真实的火车采纳,获得10
16秒前
16秒前
wanci应助神羊采纳,获得10
17秒前
17秒前
淡定的夏山完成签到,获得积分10
17秒前
uniquearcher完成签到,获得积分10
17秒前
Jieh完成签到,获得积分10
18秒前
英勇访波完成签到,获得积分10
18秒前
白燕完成签到,获得积分10
19秒前
赘婿应助Tong采纳,获得10
20秒前
hhh发布了新的文献求助10
20秒前
甜橙发布了新的文献求助10
21秒前
xiaoxiao发布了新的文献求助10
21秒前
ncwgx完成签到,获得积分10
21秒前
寒冷羞花完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3737788
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281410
关于积分的说明 10025130
捐赠科研通 2998123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645087
邀请新用户注册赠送积分活动 782525
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749835