Ordered macroporous V-doped ZnO framework impregnated with microporous carbon nanocages as multifunctional sulfur reservoir in lithium-sulfur batteries

纳米笼 微型多孔材料 硫黄 化学工程 材料科学 阴极 电化学 碳纤维 无机化学 催化作用 纳米技术 化学 电极 复合数 复合材料 有机化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Ximeng Zhao,Yani Guan,Xiaohang Du,Guihua Liu,Jingde Li,Gaoran Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:431: 134242-134242 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.134242
摘要

Lithium-sulfur (Li-S) batteries are considered as a promising energy storage device. However, their practical application is still hindered by the unsatisfactory cyclability and slow reaction kinetics. Here, we propose a conductive oxide-based macro-microporous framework, where ZIF-8-derived N-doped carbon (NC) nanocages are embedded within the three-dimensionally ordered macroporous (3DOM) V-doped ZnO matrix, as a high-performance sulfur host for Li-S batteries. The unique framework provides large surface area and high porosity for sulfur accommodation, while the V-doped ZnO skeleton enables a highly conducive substrate for electrochemical reactions. More importantly, such hybrid structure imposes strong fixation and effective catalysis of polysulfides, rendering reversible and rapid sulfur redox reactions. Due to these synergistic effects, the 3DOM [email protected]/S cathode exhibits an excellent cycling stability with a low capacity fading rate of 0.043 % per cycle during 500 cycles at 1C and a good rate capability of 767.6 mAh g−1 at 3C. Moreover, a high initial areal capacity of 4.4 mAh cm−2 was also achieved under a high sulfur loading of 5.8 mg cm−2 with a low E/S ratio of 4.4 μL mg−1 in coin cells, as well as decent flexibility and stable cycling in Li-S pouch cell configuration.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
Akim应助dawn采纳,获得10
2秒前
科目三应助过时的晓槐采纳,获得10
3秒前
任盈盈完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Ogai完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
光亮雁玉发布了新的文献求助10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
梅溪湖的提词器完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
彩色的恋风完成签到,获得积分10
6秒前
大麦迪发布了新的文献求助10
6秒前
阿司匹林发布了新的文献求助50
7秒前
穆紫应助流星采纳,获得20
8秒前
10秒前
Joyce完成签到,获得积分10
10秒前
852应助闪闪的斑马采纳,获得10
10秒前
11秒前
不配.给77777777的求助进行了留言
12秒前
道明嗣完成签到 ,获得积分10
13秒前
liunian完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
lehha完成签到,获得积分10
14秒前
定西发布了新的文献求助10
15秒前
彭于彦祖完成签到,获得积分0
15秒前
白白完成签到,获得积分10
16秒前
昏睡的乌冬面完成签到 ,获得积分10
16秒前
Candy发布了新的文献求助10
16秒前
prawn218完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
20秒前
不配.应助王栋采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
中国百部新生物碱的化学研究 500
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3176679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2827965
关于积分的说明 7964255
捐赠科研通 2488883
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1326711
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635035
版权声明 602837