Lithium–Sulfur Battery Cathode Design: Tailoring Metal‐Based Nanostructures for Robust Polysulfide Adsorption and Catalytic Conversion

多硫化物 材料科学 硫黄 MXenes公司 化学工程 锂硫电池 阴极 纳米技术 电化学 金属 电池(电) 电解质 无机化学 催化作用 电极 化学 有机化学 冶金 量子力学 物理 功率(物理) 物理化学 工程类
作者
Sue‐Faye Ng,Michelle Yu Ling Lau,Wee‐Jun Ong
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (50): e2008654-e2008654 被引量:377
标识
DOI:10.1002/adma.202008654
摘要

Abstract Lithium–sulfur (Li‐S) batteries have a high specific energy capacity and density of 1675 mAh g −1 and 2670 Wh kg −1 , respectively, rendering them among the most promising successors for lithium‐ion batteries. However, there are myriads of obstacles in the practical application and commercialization of Li‐S batteries, including the low conductivity of sulfur and its discharge products (Li 2 S/Li 2 S 2 ), volume expansion of sulfur electrode, and the polysulfide shuttle effect. Hence, immense attention has been devoted to rectifying these issues, of which the application of metal‐based compounds (i.e., transition metal, metal phosphides, sulfides, oxides, carbides, nitrides, phosphosulfides, MXenes, hydroxides, and metal‐organic frameworks) as sulfur hosts is profiled as a fascinating strategy to hinder the polysulfide shuttle effect stemming from the polar–polar interactions between the metal compounds and polysulfides. This review encompasses the fundamental electrochemical principles of Li‐S batteries and insights into the interactions between the metal‐based compounds and the polysulfides, with emphasis on the intimate structure–activity relationship corroborated with theoretical calculations. Additionally, the integration of conductive carbon‐based materials to ameliorate the existing adsorptive abilities of the metal‐based compound is systematically discussed. Lastly, the challenges and prospects toward the smart design of catalysts for the future development of practical Li‐S batteries are presented.
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
小富婆发布了新的文献求助10
1秒前
疾风知劲草完成签到,获得积分10
1秒前
XXXX完成签到,获得积分10
2秒前
自然剑完成签到,获得积分20
2秒前
脑洞疼应助moyu123采纳,获得10
3秒前
红日阳光发布了新的文献求助10
3秒前
小蘑菇应助小玲子采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
在水一方应助受伤海秋采纳,获得10
6秒前
完美世界应助自然剑采纳,获得10
6秒前
6秒前
共享精神应助迷路的猎豹采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
小何发布了新的文献求助10
9秒前
科技hiu个完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
科目三应助sqq采纳,获得10
10秒前
orixero应助霏冉采纳,获得10
11秒前
哈哈镜阿姐应助海蓝云天采纳,获得10
11秒前
闪闪的清炎完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
fengmian发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
chenxin完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
清脆的水蜜桃完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
FYD发布了新的文献求助10
17秒前
ksx完成签到,获得积分10
17秒前
19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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4758561
关于积分的说明 15017114
捐赠科研通 4800890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566214
邀请新用户注册赠送积分活动 1524333
关于科研通互助平台的介绍 1483913