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:23
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
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
安然发布了新的文献求助10
刚刚
spiderman完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
Roy完成签到,获得积分10
刚刚
安然发布了新的文献求助10
刚刚
安然发布了新的文献求助20
刚刚
安然发布了新的文献求助10
刚刚
安然发布了新的文献求助10
刚刚
tian完成签到,获得积分10
刚刚
安然发布了新的文献求助10
刚刚
childe发布了新的文献求助10
刚刚
积极牛马发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
Kraghc完成签到,获得积分10
1秒前
Clover04发布了新的文献求助10
1秒前
上官若男的应助被流露采纳,获得10
1秒前
1秒前
昵称发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
cc完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
受伤鸡完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
危机的菠萝完成签到,获得积分10
3秒前
聪慧恶天发布了新的文献求助10
3秒前
共享精神的应助被仁爱小松鼠采纳,获得10
3秒前
赴山珩发布了新的文献求助10
3秒前
安然发布了新的文献求助10
3秒前
安然发布了新的文献求助20
3秒前
田田发布了新的文献求助30
3秒前
安然发布了新的文献求助10
4秒前
安然发布了新的文献求助10
4秒前
安然发布了新的文献求助10
4秒前
安然发布了新的文献求助10
4秒前
宋词完成签到 ,获得积分10
4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 Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9529135
关于积分的说明 21577141
捐赠科研通 7705850
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416620
关于科研通互助平台的介绍 2542307
邀请新用户注册赠送积分活动 2457631