Hierarchical FeS2 cathode with suppressed shuttle effect for high performance magnesium-ion batteries

材料科学 阴极 电化学 硫化物 离子 扫描电子显微镜 化学工程 复合材料 冶金 电极 化学 工程类 物理化学 有机化学
作者
Jianbiao Wang,Gaoliang Yang,Tanmay Ghosh,Yang Bai,Carina Yi Jing Lim,Lei Zhang,Debbie Hwee Leng Seng,Wei Peng Goh,Zhenxiang Xing,Zhaolin Liu,Zhi Wei Seh
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:119: 109082-109082 被引量:61
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.109082
摘要

2D transition metal sulfides (such as FeS2) are promising cathode materials for magnesium-ion batteries due to their high capacity, low cost, and abundance. However, unexpected side effects of the electrochemical process result in poor cycling performance, which hamper their widespread use. Herein, we demonstrate the shuttle effects of metal sulfide cathodes in magnesium-ion batteries for the first time and propose a strategy of phase engineering to retard such side effects, improving the magnesium storage performance of the FeS2 cathode. We also show the correlation between structure evolution of FeS2 and electrochemical performance using cryogenic transmission electron microscopy, time-of-flight secondary ion mass spectrometry and X-ray diffraction. The stress caused by the magnesiation-induced expansion of FeS2 is shown to be alleviated in porous hierarchical spheres, which has been verified by finite element simulations. This boosts the electrochemical performance of FeS2, with a respectable capacity of 556 mAh g−1 maintained after 80 cycles at 25 mA g−1. Our results can guide the use of other metal sulfides in magnesium-ion 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
微尘应助言一采纳,获得10
1秒前
xuan完成签到 ,获得积分10
2秒前
长不大的幼稚完成签到 ,获得积分10
4秒前
雷若山完成签到 ,获得积分10
5秒前
大力的灵雁应助Luca采纳,获得10
7秒前
how完成签到 ,获得积分10
7秒前
夏天不回来完成签到,获得积分10
8秒前
赏金猎人John_Wang完成签到,获得积分10
8秒前
Linda完成签到 ,获得积分10
9秒前
百变小樱完成签到 ,获得积分10
9秒前
愉快立诚完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
科研小白完成签到,获得积分10
14秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
18秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
SCINEXUS应助科研通管家采纳,获得50
18秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
王通应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
踏实的白羊完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Dragonfln完成签到,获得积分10
20秒前
mumu完成签到 ,获得积分10
24秒前
njufeng完成签到,获得积分10
24秒前
田様应助sunshine采纳,获得10
25秒前
YDYD完成签到 ,获得积分10
25秒前
mikura发布了新的文献求助10
27秒前
充电宝应助奋斗的静竹采纳,获得10
27秒前
吴子豪发布了新的文献求助30
28秒前
耍酷的丹珍完成签到,获得积分10
28秒前
无野子完成签到,获得积分10
28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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6326021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142458
关于积分的说明 17072194
捐赠科研通 5378993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854190
邀请新用户注册赠送积分活动 1831847
关于科研通互助平台的介绍 1683133