Metal‐Halide Gelated MXene and Its Use as a Bifunctional Sulfur Host Stabilizing Both Cathode and Anode for Practical Lithium–Sulfur Batteries

硫黄 材料科学 阳极 整体 电解质 法拉第效率 阴极 化学工程 双功能 无机化学 金属 电极 催化作用 化学 有机化学 物理化学 冶金 工程类
作者
Linkai Peng,Junwei Han,Yun Cao,Chuannan Geng,Zheng‐Ze Pan,Hirotomo Nishihara,Quan‐Hong Yang,Wei Lv
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (9) 被引量:35
标识
DOI:10.1002/adfm.202310508
摘要

Abstract The gelation of MXene promises to assemble a 3D conductive and catalytic monolith for various applications. However, controllable assembly and function customization are still challenging. Here, with a “killing two birds with one stone” initiator (metal halide, typically ZnI 2 ), the controllable gelation of MXene is enabled, which produces a sulfur host that stabilizes not only the cathode but also the lithium metal anode for lithium‐sulfur batteries. Zn 2+ cations trigger the gelation and act as linkers between MXene nanosheets (NSs), while the iodine anions as spacers avoid the NSs restacking, forming a monolith with a well‐tunable 3D structure. As a sulfur host, the formed 3D monolith with adsorptive Zn─O sites and highly accessible surface greatly enhances the sulfur redox kinetics, effectively suppressing the shuttling and sulfur loss. At the same time, iodine anions are released into the electrolyte as additives eliminating dead Li for the anode in cycling. Thus, the assembled battery shows high Coulombic efficiency (∼above 99%, even under high sulfur loading: 6.6 mg cm −2 ) and long cycling stability. Under the practical condition (E/S ratio: 5 µL mg s −1 , sulfur loading: 5 mg cm −2 ), high capacity retention of >70% for 200 cycles is achieved.
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
薖上发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Lcx完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
o海边风o发布了新的文献求助10
刚刚
济南青年完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
深情安青应助koral采纳,获得10
1秒前
prtrichor599完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
领导范儿应助怪物史莱克采纳,获得10
2秒前
hk666完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
NexusExplorer应助卡卡采纳,获得10
3秒前
KIM发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
酷波er应助nihao采纳,获得10
3秒前
KRYSTAL完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Jennie发布了新的文献求助10
4秒前
ww完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
jiajiajiamin完成签到,获得积分10
5秒前
ARES昔年完成签到,获得积分10
6秒前
能姐发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Owen应助果粒橙橙子采纳,获得10
6秒前
薖上完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
kkk发布了新的文献求助10
7秒前
英姑应助黑叔叔采纳,获得10
8秒前
零源发布了新的文献求助10
8秒前
renpp发布了新的文献求助10
8秒前
勇胜完成签到,获得积分20
8秒前
小仙女发布了新的文献求助10
8秒前
111966完成签到,获得积分10
9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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
Real World Research, 5th Edition 800
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 5759534
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5520722
关于积分的说明 15394460
捐赠科研通 4896615
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2633799
邀请新用户注册赠送积分活动 1581879
关于科研通互助平台的介绍 1537300