VSe2/V2C heterocatalyst with built-in electric field for efficient lithium-sulfur batteries: Remedies polysulfide shuttle and conversion kinetics

多硫化物 异质结 材料科学 电解质 动力学 硒化物 分离器(采油) 纳米技术 化学 化学工程 电极 光电子学 物理化学 物理 热力学 工程类 冶金 量子力学
作者
Yanwei Lv,Lina Bai,Qi Jin,Siyu Deng,Xinzhi Ma,Fengfeng Han,Juan Wang,Lirong Zhang,Lili Wu,Xitian Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:89: 397-409 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.10.003
摘要

Lithium sulfur (Li-S) battery is a kind of burgeoning energy storage system with high energy density. However, the electrolyte-soluble intermediate lithium polysulfides (LiPSs) undergo notorious shuttle effect, which seriously hinders the commercialization of Li-S batteries. Herein, a unique VSe2/V2C heterostructure with local built-in electric field was rationally engineered from V2C parent via a facile thermal selenization process. It exquisitely synergizes the strong affinity of V2C with the effective electrocatalytic activity of VSe2. More importantly, the local built-in electric field at the heterointerface can sufficiently promote the electron/ion transport ability and eventually boost the conversion kinetics of sulfur species. The Li-S battery equipped with VSe2/V2C-CNTs-PP separator achieved an outstanding initial specific capacity of 1439.1 mA h g−1 with a high capacity retention of 73% after 100 cycles at 0.1 C. More impressively, a wonderful capacity of 571.6 mA h g−1 was effectively maintained after 600 cycles at 2 C with a capacity decay rate of 0.07%. Even under a sulfur loading of 4.8 mg cm−2, areal capacity still can be up to 5.6 mA h cm−2. In-situ Raman tests explicitly illustrate the effectiveness of VSe2/V2C-CNTs modifier in restricting LiPSs shuttle. Combined with density functional theory calculations, the underlying mechanism of VSe2/V2C heterostructure for remedying LiPSs shuttling and conversion kinetics was deciphered. The strategy of constructing VSe2/V2C heterocatalyst in this work proposes a universal protocol to design metal selenide-based separator modifier for Li-S battery. Besides, it opens an efficient avenue for the separator engineering of 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
刚刚
LiNa完成签到 ,获得积分10
刚刚
OPO发布了新的文献求助10
刚刚
光子完成签到,获得积分10
1秒前
810575172完成签到,获得积分20
1秒前
safsafdfasf发布了新的文献求助10
1秒前
立冬发布了新的文献求助10
1秒前
传奇3应助愉快的友绿采纳,获得10
1秒前
闫伟伟发布了新的文献求助10
1秒前
Owen应助干净的向松采纳,获得10
1秒前
2秒前
777发布了新的文献求助10
2秒前
Hope发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助冷静绿旋采纳,获得10
2秒前
小小k完成签到,获得积分10
3秒前
粗心的乐松完成签到,获得积分10
3秒前
逸风望完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
林洛沁完成签到,获得积分10
3秒前
yqt完成签到,获得积分10
3秒前
二两白茶发布了新的文献求助10
4秒前
YQW完成签到,获得积分10
4秒前
田园完成签到,获得积分10
4秒前
帅气凝云发布了新的文献求助10
4秒前
子车茗应助孟严青采纳,获得20
5秒前
眼睛大的松鼠完成签到 ,获得积分10
5秒前
Frank完成签到,获得积分0
5秒前
未闻花名完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
慕青应助WEAWEA采纳,获得10
5秒前
Akim应助zzzwwwkkk采纳,获得10
5秒前
斯文败类应助safsafdfasf采纳,获得10
6秒前
处于毕业哦哦人员投入完成签到 ,获得积分10
6秒前
bao完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
solar完成签到,获得积分10
7秒前
英姑应助闫伟伟采纳,获得10
7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
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
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 6013945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7586030
关于积分的说明 16143775
捐赠科研通 5161447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763635
邀请新用户注册赠送积分活动 1743835
关于科研通互助平台的介绍 1634492