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
Jasper应助静静采纳,获得10
刚刚
1秒前
2秒前
Duran7发布了新的文献求助10
3秒前
小税发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.1应助Hui采纳,获得10
5秒前
5秒前
希望天下0贩的0应助MMMMMMM采纳,获得10
5秒前
耶椰耶完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
MY发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
蜗牛发布了新的文献求助10
7秒前
科研小白完成签到,获得积分10
7秒前
蜗牛发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.1应助幸运星采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
nn完成签到,获得积分10
8秒前
吭吭菜菜发布了新的文献求助10
9秒前
胥风发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
呼初南发布了新的文献求助10
11秒前
leisj完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
Ava应助糟糕的问儿采纳,获得10
11秒前
司婷婷发布了新的文献求助10
11秒前
清秀灵薇发布了新的文献求助10
12秒前
fyq关闭了fyq文献求助
13秒前
14秒前
李辉发布了新的文献求助10
16秒前
伶俐青文发布了新的文献求助10
16秒前
胥风完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
司婷婷完成签到,获得积分10
17秒前
Duran7完成签到,获得积分10
17秒前
橘子树发布了新的文献求助10
18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
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6024889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7658714
关于积分的说明 16177695
捐赠科研通 5173185
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768000
邀请新用户注册赠送积分活动 1751392
关于科研通互助平台的介绍 1637608