Dual‐Confinement Effect of Nanocages@Nanotubes Suppresses Polysulfide Shuttle Effect for High‐Performance Lithium–Sulfur Batteries

纳米笼 多硫化物 材料科学 硫黄 锂(药物) 纳米技术 阴极 化学工程 碳纳米管 静电纺丝 碳纤维 吸附 复合材料 电极 复合数 化学 电解质 催化作用 有机化学 聚合物 医学 物理化学 工程类 冶金 内分泌学
作者
Bin Yue,Lili Wang,Ningyuan Zhang,Yunrui Xie,Wensheng Yu,Qianli Ma,Jinxian Wang,Guixia Liu,Xiangting Dong
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:14
标识
DOI:10.1002/smll.202308603
摘要

Abstract The shuttle effect of lithium polysulfides (LiPSs) severely hinders the development and commercialization of lithium–sulfur batteries, and the design of high‐conductive carbon fiber‐host material has become a key solution to suppress the shuttle effect. In this work, a unique Co/CoN‐carbon nanocages@TiO 2 ‐carbon nanotubes structure (NC@TiO 2 ‐CNTs) is constructed using an electrospinning and nitriding process. Lithium–sulfur batteries using NC@TiO 2 ‐CNTs as cathode host materials exhibit high sulfur utilization (1527 mAh g −1 at 0.2 C) and can still maintain a discharge capacity of 663 mAh g −1 at a high current density of 5 C, and the capacity loss is only 0.056% per cycle during 500 cycles at 1 C. It is worth noting that even under extreme conditions (sulfur‐loading = 90%, surface‐loading = 5.0 mg cm −2 (S) , and E/S = 6.63 µL mg −1 ), the lithium–sulfur batteries can still provide a reversible capacity of 4 mAh cm −2 . Throughdensity functional theory calculations, it has been found that the Co/CoN heterostructures can adsorb and catalyze LiPSs conversion effectively. Simultaneously, the TiO 2 can adsorb LiPSs and transfer Li + selectively, achieving dual confinement for the shuttle effect of LiPSs (nanocages and nanotubes). The new findings provide a new performance enhancement strategy for the commercialization of lithium–sulfur 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
胖柠檬给胖柠檬的求助进行了留言
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小样发布了新的文献求助10
3秒前
qq发布了新的文献求助10
3秒前
连渡完成签到,获得积分10
3秒前
boomboom发布了新的文献求助10
4秒前
tfq200完成签到,获得积分10
4秒前
Akim应助从容的方盒采纳,获得10
5秒前
桐桐应助潘科学家采纳,获得10
5秒前
咕噜咕噜发布了新的文献求助10
6秒前
单山蘸水完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
俭朴新之完成签到 ,获得积分10
7秒前
英姑应助Clover采纳,获得10
8秒前
高高发布了新的文献求助10
9秒前
蒸蒸日上完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
boomboom完成签到,获得积分20
11秒前
慕青应助QinQin采纳,获得10
12秒前
13秒前
暴富发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
CipherSage应助南瓜瓜瓜瓜采纳,获得10
14秒前
Dasiy给Dasiy的求助进行了留言
14秒前
15秒前
15秒前
Xnn关闭了Xnn文献求助
16秒前
JasonWu发布了新的文献求助10
16秒前
QinQin完成签到,获得积分10
16秒前
田様应助哆啦顺利毕业采纳,获得10
17秒前
氙气飘飘完成签到 ,获得积分10
17秒前
LELE发布了新的文献求助10
18秒前
善学以致用应助wen采纳,获得10
19秒前
吃鸡蛋不吃鸡蛋黄完成签到,获得积分10
20秒前
iamchens发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
Sustainability in ’Tides Chemistry 2000
Sustainability in ’Tides Chemistry 1500
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
The ACS Guide to Scholarly Communication 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Handbook of the Mammals of the World – Volume 3: Primates 805
Ethnicities: Media, Health, and Coping 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3071903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2725788
关于积分的说明 7491264
捐赠科研通 2373147
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1258476
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 610277
版权声明 596944