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
2秒前
研友_VZG7GZ应助踏实的傻姑采纳,获得10
2秒前
3秒前
老顽童完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
小蘑菇应助iligll采纳,获得10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助愤怒的冷雪采纳,获得10
8秒前
MCRong完成签到,获得积分10
8秒前
夏虫不可语冰完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
tuanzi完成签到,获得积分10
10秒前
Lucas应助火星上香菇采纳,获得10
12秒前
安迪宝刚完成签到,获得积分10
12秒前
ff完成签到,获得积分20
12秒前
14秒前
科研小白白完成签到,获得积分10
14秒前
Pshan完成签到,获得积分10
15秒前
知知完成签到,获得积分10
16秒前
关中人完成签到,获得积分0
17秒前
追寻清完成签到,获得积分0
17秒前
猫的淡淡完成签到,获得积分10
19秒前
猪皮恶人发布了新的文献求助10
20秒前
张建文完成签到,获得积分10
20秒前
汉堡包应助狗大王采纳,获得20
21秒前
24秒前
迅速静柏应助罐罐采纳,获得10
24秒前
24秒前
25秒前
25秒前
kingmantj完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
月月发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
30秒前
lobster发布了新的文献求助10
31秒前
yuanyuan完成签到,获得积分20
32秒前
JamesPei应助英勇睿渊采纳,获得10
33秒前
35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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
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 6531903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8324619
关于积分的说明 17825606
捐赠科研通 5633218
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932926
邀请新用户注册赠送积分活动 1909627
关于科研通互助平台的介绍 1768642