Coordination Engineering Based on Graphitic Carbon Nitrides for Long‐Life and High‐Capacity Lithium‐Sulfur Batteries

多硫化物 材料科学 硫黄 成核 化学工程 阳极 溶解 锂(药物) 石墨氮化碳 阴极 碳纤维 氮化物 图层(电子) 纳米技术 催化作用 化学 复合材料 复合数 冶金 电极 物理化学 有机化学 电解质 医学 光催化 工程类 内分泌学
作者
Wenhao Sun,Lingyong Xu,Zihao Song,Hai Lin,Zhaoqing Jin,Weikun Wang,Anbang Wang,Yaqin Huang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (14) 被引量:12
标识
DOI:10.1002/adfm.202313112
摘要

Abstract Lithium‐sulfur (Li‐S) batteries have received tremendous academic and industrial attentions owing to their ultrahigh energy density. However, technical challenges including lithium dendrite formation, polysulfide shuttling and sluggish sulfur reaction kinetics limit their cycle life, rate capability and areal capacity, especially at practically high sulfur loadings. Here, coordination‐engineered graphite carbon nitrides is proposed to effectively address these challenges. On the anode a layer of novel N‐rich graphitic carbon nitride (g‐C 3 N 5 ) is applied, in which tricoordinated N atoms display strong affinity to Li + , to guide lithium deposition and efficiently inhibit dendrite formation. Besides, a layer of defective g‐C 3 N 5 carrying highly active bicoordinated N vacancies and cyano N atoms is applied on the cathode, which significantly adsorb polysulfides and catalyze the reversible conversion, as well as the nucleation and dissolution of Li 2 S thereby outcompeting polysulfide shuttling and raising kinetics at high sulfur loading. This coordination‐engineering strategy based on g‐C 3 N 5 enables Li‐S batteries exhibiting high stability and low capacity‐fading‐rate (0.03% per cycle) in 400 cycles at the high current rate of 4 C, as well as Li‐S pouch cells showing a high areal capacity of 11.69 mAh cm −2 at a high sulfur loading of 9.02 mg cm −2 , demonstrating the feasibility of Li‐S batteries in practical applications.
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
Chang发布了新的文献求助10
刚刚
Ode发布了新的文献求助10
1秒前
sd完成签到,获得积分10
1秒前
某某某发布了新的文献求助10
2秒前
允柠完成签到,获得积分10
3秒前
略略略发布了新的文献求助10
4秒前
想吃冰激凌么完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
nako7575完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得30
8秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ZZQ完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助GT采纳,获得10
8秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
pokexuejiao发布了新的文献求助20
9秒前
YooLoo完成签到,获得积分10
9秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
哈哈哈哈应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
哈哈哈哈应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
现代的擎苍完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533077
关于积分的说明 11260941
捐赠科研通 3272444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805837
邀请新用户注册赠送积分活动 882682
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809425