Flower-Shaped Sulfurized Polyacrylonitrile Nanostructures as Cathode Materials for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries

聚丙烯腈 材料科学 阴极 法拉第效率 电解质 电化学 硫黄 化学工程 锂(药物) 纳米结构 纳米技术 电极 复合材料 冶金 化学 物理化学 内分泌学 工程类 聚合物 医学
作者
Runhe He,Yongbing Li,Zhonglin Mu,Hao Liu,Yun Zhang,Xingxiang Zhang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (24): 23163-23172 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c04539
摘要

Sulfurized polyacrylonitrile (SPAN) is considered one of the most promising cathode materials for lithium–sulfur (Li–S) batteries due to its benign sulfur utilization, good cycling stability, and high Coulombic efficiency. However, the insufficient sulfur content and sluggish reaction kinetics greatly limit its practical energy density and rate performance. Here, a novel three-dimensional (3D) flower-shaped SPAN (SPAN-F) composite is designed to simultaneously address the above-mentioned issues. Specifically, the thin PAN nanopetals can provide more abundant active sites for the sulfurization reaction, enabling a more saturated sulfur content. In addition, the unique flower-shaped nanostructure is conducive to transporting Li+ and adapting to volume variation during the lithiation/delithiation processes of Li–S batteries. Consequently, the SPAN-F3 cathode exhibits a large reversible capacity of 789 mA h g–1composite at 0.2C, a superb rate capability up to 4C, and an ultralong cycle life of more than 500 cycles. Moreover, the thick cathodes with a high mass loading of 8.6 mg cm–2 maintain excellent electrochemical performances under lean electrolyte (E/SPAN = 5.0 μL mg–1) conditions, showing tremendous potential for practical applications. This investigation reinforces the importance of controlling particle structure for electrode materials and provides a promising solution toward practical Li–S batteries.
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
Jerry完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
昭昭完成签到 ,获得积分10
2秒前
超帅从彤完成签到,获得积分10
2秒前
要减肥香水完成签到,获得积分10
3秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
3秒前
飘逸黄豆完成签到,获得积分10
3秒前
听话的青荷完成签到,获得积分10
4秒前
今后应助肖旻采纳,获得10
4秒前
潮哥完成签到 ,获得积分10
5秒前
wang完成签到 ,获得积分10
5秒前
坦率雪枫完成签到 ,获得积分10
5秒前
一叶飘红完成签到,获得积分10
5秒前
aaa发布了新的文献求助10
7秒前
wc发布了新的文献求助10
7秒前
阔达碧琴完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Harrison发布了新的文献求助10
9秒前
邓佳鑫Alan应助李垣锦采纳,获得10
11秒前
张博发布了新的文献求助10
12秒前
bkagyin应助蕾姐采纳,获得30
12秒前
充电宝应助蕾姐采纳,获得20
12秒前
天道酬勤发布了新的文献求助40
12秒前
CodeCraft应助daiyao采纳,获得10
12秒前
无所谓的啦完成签到,获得积分10
12秒前
美好的老黑完成签到 ,获得积分10
14秒前
zz完成签到,获得积分10
14秒前
wind完成签到 ,获得积分10
15秒前
Ava应助cz采纳,获得10
15秒前
世间安得双全法完成签到,获得积分0
15秒前
Wen完成签到,获得积分10
15秒前
顾晓完成签到 ,获得积分10
15秒前
kellen完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
嘲鸫完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI2S应助清脆的鹭洋采纳,获得10
19秒前
19秒前
Sept6完成签到 ,获得积分10
19秒前
HJX完成签到,获得积分10
20秒前
草莓糖葫芦完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6005067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7527288
关于积分的说明 16112532
捐赠科研通 5150611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759803
邀请新用户注册赠送积分活动 1736889
关于科研通互助平台的介绍 1632141