Hollow and Porous N‐Doped Carbon Framework as Lithium‐Sulfur Battery Interlayer for Accelerating Polysulfide Redox Kinetics

多硫化物 材料科学 动力学 氧化还原 硫黄 碳纤维 锂硫电池 锂(药物) 兴奋剂 电池(电) 多孔性 化学工程 无机化学 电化学 电极 电解质 复合材料 冶金 复合数 物理化学 化学 热力学 内分泌学 工程类 功率(物理) 物理 医学 量子力学 光电子学
作者
Xintao Zuo,Mengmeng Zhen,Dapeng Liu,Lichao Fu,Yanhui Qiu,Huiling Liu,Yu Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (44) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/adfm.202405486
摘要

Abstract Lithium‐sulfur batteries (LSBs) have become one of the most powerful candidates for next‐generation battery technologies due to their high theoretical energy density and low cost. However, the notorious shuttle effect of soluble lithium polysulfides (LiPSs) and sluggish conversion reaction kinetics cause low sulfur utilization and inferior cycle life. Rational catalyst design on hierarchical pore structures and composition optimization is highly desired to realize synergetic enrichment, accommodation, and catalytic redox capacity of sulfur species. In this consideration, the hollow and porous N‐doped carbon framework is prepared, in which Co nanoparticles (NPs) are evenly embedded (denoted as Co‐HMCF) to modulate electron cloud density of carbons. Electrochemical tests and density functional theory (DFT) calculations demonstrate that Co‐HMCF could simultaneously deliver superior catalytic activity in accelerating LiPSs conversion as well as Li 2 S nucleation/decomposition to improve overall sulfur redox kinetics. Consequently, the Co‐HMCF interlayer significantly improves the battery performance, including high discharge capacity output (1538 mAh g −1 at 0.2 C), stable long‐term cycle (0.047% capacity decay per cycle for 800 cycles at 1.0 C), and exceptional rate capacity (582 mAh g −1 at 5.0 C).
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
刚刚
刚刚
充电宝应助善良的从霜采纳,获得30
刚刚
刚刚
离枝发布了新的文献求助10
1秒前
白子双发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
欣m完成签到,获得积分10
3秒前
许非帆发布了新的文献求助10
4秒前
梨理栗发布了新的文献求助10
4秒前
小爽发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
李健应助ly采纳,获得10
6秒前
酷酷霸发布了新的文献求助10
6秒前
希望天下0贩的0应助ChiLi采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助科研采纳,获得10
7秒前
木cheng发布了新的文献求助10
7秒前
Ava应助美满的小甜瓜采纳,获得10
8秒前
谢建平关注了科研通微信公众号
8秒前
orixero应助WD采纳,获得10
8秒前
Gdhdjxbbx发布了新的文献求助10
11秒前
晴烟ZYM发布了新的文献求助30
11秒前
明亮的代柔完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
小树苗发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
老迟到的可兰完成签到 ,获得积分10
15秒前
jackten发布了新的文献求助10
15秒前
阳光襄完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
nilou完成签到,获得积分10
17秒前
笨笨妙旋完成签到,获得积分10
18秒前
隐形曼青应助nini采纳,获得10
18秒前
冲冲冲根本完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
负责吃饭发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3992393
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533397
关于积分的说明 11262186
捐赠科研通 3272927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805895
邀请新用户注册赠送积分活动 882792
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809474