Self‐Supporting Multicomponent Hierarchical Network Aerogel as Sulfur Anchoring‐Catalytic Medium for Highly Stable Lithium–Sulfur Battery

气凝胶 材料科学 化学工程 锂硫电池 锂(药物) 硫黄 催化作用 电池(电) 无机化学 化学 纳米技术 电化学 电极 有机化学 物理化学 功率(物理) 量子力学 冶金 医学 内分泌学 工程类 物理
作者
Shuhao Tian,Juanjuan Huang,Hongcen Yang,Guo Liu,Qi Zeng,Di Wang,Xiao Sun,Kun Tao,Guohan Liu,Shanglong Peng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (48) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/smll.202205163
摘要

The low utilization rate of active materials, shuttle effect of lithium polysulfides (LiPSs), and slow reaction kinetics lead to the extremely low efficiency and poor high current cycle stability of lithium sulfur batteries (Li-S batteries). In this paper, a self-supporting multicomponent hierarchical network aerogel is proposed as the modified cathode (S/GO@MX@VS4 ). It consists of graphene (GO) and MXene nanosheets (MX) loaded with VS4 nanoparticles. The experimental results and first-principles calculations show that the GO@MX@VS4 aerogel has strong adsorption and reversible conversion effects on LiPSs. It can not only inhibit the shuttle effect and improve the utilization rate of active substances by keeping the chain crystal structure of VS4 , but also promote the reversibility and kinetics of the reaction by accelerating the liquid-solid transformation in the reduction process and the decomposition of insoluble Li2 S in the oxidation process. The GO@MX@VS4 aerogel modified cathode with a multicomponent synergy exhibits the capacity ratios (Q1 /Q2 ) at different discharge stages is close to the theoretical value (1:2.8), and the capacity decay per cycle is 0.019% in 1200 cycles at 5C. Also, a high areal capacity of 6.90 mAh cm-2 is provided even at high sulfur loading (7.39 mg cm-2 ) and low electrolyte/sulfur ratio (E/S, 8.0 µL mg-1 ).

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
WangXiaoze发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
张佳乐发布了新的文献求助10
3秒前
zhuojiu发布了新的文献求助10
5秒前
lijiauyi1994完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
任性蘑菇发布了新的文献求助10
7秒前
single完成签到,获得积分10
7秒前
笨蛋美女完成签到 ,获得积分10
8秒前
Dream完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
Uzma完成签到,获得积分10
12秒前
俊杰完成签到,获得积分10
13秒前
奋斗忆灵发布了新的文献求助10
13秒前
嘿嘿哈完成签到 ,获得积分10
13秒前
123完成签到 ,获得积分10
14秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
14秒前
张佳乐完成签到,获得积分10
15秒前
文艺的冬卉完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
gaoyang完成签到,获得积分10
18秒前
奋斗忆灵完成签到,获得积分10
19秒前
Tigher发布了新的文献求助30
20秒前
20秒前
深情笑翠发布了新的文献求助10
21秒前
怕孤单的山河完成签到 ,获得积分10
23秒前
万能图书馆应助2302284972采纳,获得10
25秒前
25秒前
浮游应助西西弗斯采纳,获得10
25秒前
香蕉诗蕊应助西西弗斯采纳,获得10
25秒前
浮游应助西西弗斯采纳,获得10
25秒前
打打应助无风风采纳,获得10
25秒前
pancake应助Much采纳,获得200
26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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 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 5637910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4744414
关于积分的说明 15000761
捐赠科研通 4796111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562349
邀请新用户注册赠送积分活动 1521868
关于科研通互助平台的介绍 1481716