Programmed Design of a Lithium–Sulfur Battery Cathode by Integrating Functional Units

多硫化物 材料科学 阴极 氧化还原 硫黄 杂原子 电子转移 锂(药物) 化学工程 电池(电) 电催化剂 电化学 吸附 碳纤维 电极 纳米技术 化学 光化学 有机化学 复合材料 戒指(化学) 电解质 物理化学 功率(物理) 内分泌学 冶金 工程类 物理 复合数 医学 量子力学
作者
Zhipeng Zeng,Wei Li,Qiang Wang,Xingbo Liu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:6 (17) 被引量:53
标识
DOI:10.1002/advs.201900711
摘要

Abstract Sulfur is considered to be one of the most promising cathode materials due to its high theoretical specific capacity and low cost. However, the insulating nature of sulfur and notorious “shuttle effect” of lithium polysulfides (LiPSs) lead to severe loss of active sulfur, poor redox kinetics, and rapid capacity fade. Herein, a hierarchical electrode design is proposed to address these issues synchronously, which integrates multiple building blocks with specialized functions into an ensemble to construct a self‐supported versatile cathode for lithium–sulfur batteries. Nickel foam acts as a robust conductive scaffold. The heteroatom‐doped host carbon with desired lithiophilicity and electronic conductivity serving as a reservoir for loading sulfur can trap LiPSs and promote electron transfer to interfacial adsorbed LiPSs and Ni 3 S 2 sites. The sulfurized carbon nanofiber forest can facilitate the Li‐ion and electron transport and retard the LiPSs diffusion as a barrier layer. Sulfiphilic Ni 3 S 2 acts as both a chemical anchor with strong adsorption affinity to LiPSs and an efficient electrocatalyst for accelerating kinetics for redox conversion reactions. Synergistically, all functional units promote the lithium ion coupled electron transfer for binding and redox conversion of LiPSs, resulting in high reversible capacities, remarkable cycle stability, and excellent rate capability.
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
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
嗷呜嗷呜嗷呜完成签到,获得积分20
刚刚
隐形曼青应助冷傲如冬采纳,获得10
刚刚
Owen应助丰富无色采纳,获得10
1秒前
1秒前
gb完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
秋秋发布了新的文献求助10
2秒前
好困应助生动的电灯胆采纳,获得10
3秒前
skm完成签到,获得积分10
3秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
cxy发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
sy发布了新的文献求助10
4秒前
啊怪发布了新的文献求助10
4秒前
天天快乐应助布偶猫采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助彩色的荔枝采纳,获得10
5秒前
wanci应助默默采纳,获得10
5秒前
晶生完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
大模型应助机智的火采纳,获得10
6秒前
7秒前
粉色水蒸蛋完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
Bearbiscuit完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
夏1完成签到,获得积分10
9秒前
Jane_Xin完成签到,获得积分10
10秒前
薛枏完成签到,获得积分10
10秒前
韩薇完成签到,获得积分10
10秒前
lgwdi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
阳仔发布了新的文献求助20
11秒前
TJway完成签到,获得积分10
11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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5351821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4484784
关于积分的说明 13960373
捐赠科研通 4384451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2408942
邀请新用户注册赠送积分活动 1401489
关于科研通互助平台的介绍 1375007