Self-supported hierarchically porous 3D carbon nanofiber network comprising Ni/Co/NiCo2O4 nanocrystals and hollow N-doped C nanocages as sulfur host for highly reversible Li–S batteries

纳米笼 材料科学 化学工程 多硫化物 电解质 碳纳米纤维 碳纤维 电化学 纳米纤维 阳极 阴极 纳米晶 硫黄 纳米技术 复合数 碳纳米管 电极 复合材料 化学 催化作用 有机化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Rakesh Saroha,Young Hoe Seon,Bo Jin,Yun Chan Kang,Dong‐Won Kang,Sang Mun Jeong,Jung Sang Cho
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:446: 137141-137141 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.137141
摘要

Hierarchically porous nitrogen-doped carbon nanofibers (P-N-CNF) comprise well-embedded metallic-Ni/Co and spinel-type NiCo2O4 nanocrystals (Ni-Co/NiCo2O4) along with metal-organic framework-derived hollow nitrogen-doped carbon nanocages (HNC), denoted as [email protected]/HNC, are rationally designed as cathode substrates for advanced lithium-sulfur batteries with feasible parameters. The highly conductive and porous N-CNF matrix provides numerous conductive channels for rapid ionic and electronic transfer. HNC guarantees efficient impregnation of a large volume of active material along with high loading, channelizing the volume variation stress, and ensuring efficient electrolyte percolation, which is crucial for uniform dispersion and high active sulfur utilization, especially at low electrolyte/sulfur (E/S) ratios. The metallic-Ni/Co and polar spinel-type NiCo2O4 nanoparticles offer sufficient chemisorption sites to prevent polysulfide migration towards the anode. Li-S cells assembled using [email protected]/HNC as an advanced host and lithium polysulfide catholyte as the starting material displayed stable electrochemical performance even with strident battery parameters, including high sulfur content (79.8 wt%), high sulfur loading (7.7 mg cm−2), and low E/S ratio (8.0 µL mg−1). The cell displays a maximum areal capacity of 5.4 mA h cm−2 that stabilizes to 2.8 mA h cm−2 after 160 cycles at 0.1 C and is comparable to the theoretical threshold of presently available commercial systems.
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
秘小先儿完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
Lang777发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助杨小野采纳,获得10
1秒前
冰糖葫芦娃完成签到,获得积分10
2秒前
小王发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
摆烂昊发布了新的文献求助10
2秒前
烦烦完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
ajie完成签到,获得积分10
3秒前
健壮书包完成签到,获得积分10
5秒前
顾矜应助研友_想想采纳,获得10
5秒前
5秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
6秒前
eleven发布了新的文献求助10
6秒前
不滞于物发布了新的文献求助10
6秒前
Bin完成签到,获得积分10
7秒前
Jasper应助可乐采纳,获得10
7秒前
SPark发布了新的文献求助10
7秒前
酷酷画笔发布了新的文献求助10
7秒前
2333发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
沉默的紫南完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭应助哭泣的冰海采纳,获得10
8秒前
8秒前
失眠的友卉完成签到,获得积分10
9秒前
虚心碧完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
山复尔尔完成签到 ,获得积分10
11秒前
重要鑫磊发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Grape发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
111发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
毛豆应助djdh采纳,获得20
14秒前
14秒前
稀松发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Near Infrared Spectra of Origin-defined and Real-world Textiles (NIR-SORT): A spectroscopic and materials characterization dataset for known provenance and post-consumer fabrics 610
Introduction to Spectroscopic Ellipsometry of Thin Film Materials Instrumentation, Data Analysis, and Applications 600
Promoting women's entrepreneurship in developing countries: the case of the world's largest women-owned community-based enterprise 500
Shining Light on the Dark Side of Personality 400
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 3308920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2942356
关于积分的说明 8508205
捐赠科研通 2617301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1430043
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 664001
邀请新用户注册赠送积分活动 649215