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 量子力学 冶金 工程类
作者
Yanwei Lv,Lina Bai,Qi Jin,Siyu Deng,Xinzhi Ma,Fengfeng Han,Juan Wang,Lirong Zhang,Lili Wu,Xitian Zhang,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:46
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
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
达尔文发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
茫123456完成签到,获得积分10
3秒前
hxb发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
HUA完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Annie应助于鹏采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
风清扬发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
star应助科研通管家采纳,获得150
7秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
ccm应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
胍基发布了新的文献求助30
9秒前
婷婷发布了新的文献求助50
9秒前
9秒前
fjh发布了新的文献求助10
9秒前
Linn发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
33完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助hxm采纳,获得10
10秒前
12秒前
嗷呜小老虎WHY完成签到,获得积分10
12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
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5289127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4440879
关于积分的说明 13825797
捐赠科研通 4323161
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2372993
邀请新用户注册赠送积分活动 1368430
关于科研通互助平台的介绍 1332352