Design Principles for Optimum Performance of Porous Carbons in Lithium–Sulfur Batteries

介孔材料 硫黄 多孔性 碳纤维 比表面积 体积热力学 锂硫电池 扫描电子显微镜 化学工程 材料科学 工程类 电池(电) 复合材料 复合数 冶金 催化作用 有机化学 化学 热力学 物理 功率(物理)
作者
Ritu Sahore,Barnaby D.A. Levin,Mian Pan,David A. Muller,Francis J. DiSalvo,Emmanuel P. Giannelis
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:6 (14) 被引量:114
标识
DOI:10.1002/aenm.201600134
摘要

A series of experiments is presented that establishes for the first time the role of some of the key design parameters of porous carbons including surface area, pore volume, and pore size on battery performance. A series of hierarchical porous carbons is used as a model system with an open, 3D, interconnected porous framework and highly controlled porosity. Specifically, carbons with surface areas ranging from ≈500–2800 m 2 g −1 , pore volume from ≈0.6–5 cm 3 g −1 , and pore size from micropores (≈1 nm) to large mesopores (≈30 nm) are synthesized and tested. At high sulfur loadings (≈80 wt% S), pore volume is more important than surface area with respect to sulfur utilization. Mesopore size, in the range tested, does not affect the sulfur utilization. No relationship between porosity and long‐term cycle life is observed. All systems fail after 200–300 cycles, which is likely due to the consumption of the LiNO 3 additive over cycling. Moreover, cryo‐scanning transmission electron microscopy imaging of these carbon–sulfur composites combined with X‐ray diffraction (XRD) provides further insights into the effect of initial sulfur distribution on sulfur utilization while also revealing the inadequacy of the indirect characterization techniques alone in reliably predicting distribution of sulfur within porous carbon matrices.
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
小鱼儿发布了新的文献求助10
刚刚
CY发布了新的文献求助10
刚刚
追寻茗发布了新的文献求助10
1秒前
父慈子孝吕奉先完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
kai完成签到,获得积分10
2秒前
JamesPei应助小石榴的爸爸采纳,获得10
2秒前
2秒前
hobi完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
领导范儿应助song采纳,获得10
4秒前
祁鹤完成签到,获得积分10
5秒前
自由飞翔完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
煎饼果子完成签到 ,获得积分10
5秒前
华仔应助crltic采纳,获得10
5秒前
LJH发布了新的文献求助10
6秒前
养鱼达人发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Yomuimi发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Lucas应助犯困的泡泡糖采纳,获得10
7秒前
海开心呀完成签到,获得积分10
7秒前
森森完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
sky完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
情怀应助虚幻三问采纳,获得10
8秒前
贝塔发布了新的文献求助10
8秒前
下雨找文献完成签到 ,获得积分10
8秒前
halo完成签到 ,获得积分10
9秒前
Ava应助接受所有饼干采纳,获得10
9秒前
giao发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助小小采纳,获得10
9秒前
可言完成签到,获得积分10
10秒前
幸福胡萝卜完成签到,获得积分10
10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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6531564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8324364
关于积分的说明 17824359
捐赠科研通 5633080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932830
邀请新用户注册赠送积分活动 1909500
关于科研通互助平台的介绍 1768618