Comprehensive Characterization of Multi-Phase Sulfurized Polyacrylonitrile Cathodes for Lithium-Sulfur Batteries

多硫化物 硫黄 材料科学 聚丙烯腈 电化学 化学工程 阴极 锂(药物) 氧化还原 相(物质) 拉曼光谱 无机化学 电极 化学 电解质 有机化学 聚合物 复合材料 冶金 物理化学 工程类 内分泌学 物理 光学 医学
作者
Strauss Langrud,Amir Abdul Razzaq,Shriram Santhanagopalan,Ryan Brow,Weibing Xing
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [The Electrochemical Society]
卷期号:169 (7): 070514-070514 被引量:8
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac7bb0
摘要

Sulfurized polyacrylonitrile (SPAN) is considered one of the most promising cathode materials to overcome the operational challenges that plague lithium-sulfur (Li-S) batteries. However, material properties and electrochemical performance implications of SPAN prepared under different synthesis conditions are not yet fully investigated. In this study, we show the impacts of different synthesis conditions on the formation of sulfur to PAN bonds and redox reaction mechanisms of multi-phase SPAN via comprehensive material and electrochemical characterizations. In-situ Raman analysis was first applied to study the multi-phase SPAN-based Li-S cells. We found that both elemental sulfur and chemically bonded sulfur are present under the synthesis condition of 300 °C/3 h along with unreacted PAN. The incompletely sulfurized, multi-phase SPAN exhibited an unusually rapid capacity degradation in the resultant Li-S cells, which is attributed to polysulfide formation and continuously growing interfacial impedance in the Li-S cells. On the other hand, SPAN samples prepared under the synthesis condition of 350 °C/3 h are found completely sulfurized with chemically bonded sulfur to the PAN backbone without the presence of free elemental sulfur. Complete sulfurization of SPAN led to exceptionally stable cycle performance due to excellent reversible redox processes of chemically bonded sulfur with Li + in the Li-S cells.

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
Cheems发布了新的文献求助10
1秒前
DawudShan发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
乐观的思卉完成签到,获得积分10
3秒前
cc完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助闪亮的皮蛋采纳,获得10
4秒前
4秒前
小昊发布了新的文献求助10
4秒前
不二家的卡农完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
英俊的铭应助YutingLiu采纳,获得10
6秒前
llllliu完成签到,获得积分10
6秒前
闪闪绮山关注了科研通微信公众号
7秒前
8秒前
SciGPT应助不想看文献采纳,获得10
8秒前
DawudShan完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI2S应助cxt采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
enen发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
zxe完成签到,获得积分10
14秒前
爱笑的汽车发布了新的文献求助200
14秒前
15秒前
15秒前
Nickname发布了新的文献求助200
16秒前
ann发布了新的文献求助10
16秒前
CipherSage应助MU采纳,获得50
16秒前
Yuan完成签到,获得积分10
18秒前
hx666发布了新的文献求助10
19秒前
橙花发布了新的文献求助10
20秒前
西蜀小吏发布了新的文献求助10
20秒前
李爱国应助17采纳,获得10
21秒前
21秒前
21秒前
Frieren完成签到 ,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
Akim应助enen采纳,获得10
23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
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1400
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
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 5513655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4607855
关于积分的说明 14507128
捐赠科研通 4543421
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2489541
邀请新用户注册赠送积分活动 1471503
关于科研通互助平台的介绍 1443477