Tuning Transition Metal Oxide–Sulfur Interactions for Long Life Lithium Sulfur Batteries: The “Goldilocks” Principle

硫黄 材料科学 多硫化物 氧化还原 电化学 阴极 循环伏安法 氧化物 电池(电) 锂(药物) 储能 无机化学 锂硫电池 化学工程 纳米技术 冶金 电极 电解质 化学 物理化学 热力学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学
作者
Xiao Liang,Chun Yuen Kwok,Fernanda Lodi‐Marzano,Quanquan Pang,Marine Cuisinier,He Huang,Connor J. Hart,Diane Houtarde,Kavish Kaup,Heino Sommer,Torsten Brezesinski,Jürgen Janek,Linda F. Nazar
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:6 (6) 被引量:707
标识
DOI:10.1002/aenm.201501636
摘要

The lithium‐sulfur battery is a compelling energy storage system because its high theoretical energy density exceeds Li‐ion batteries at much lower cost, but applications are thwarted by capacity decay caused by the polysulfide shuttle. Here, proof of concept and the critical metrics of a strategy to entrap polysulfides within the sulfur cathode by their reaction to form a surface‐bound active redox mediator are demonstrated. It is shown through a combination of surface spectroscopy and cyclic voltammetry studies that only materials with redox potentials in a targeted window react with polysulfides to form active surface‐bound polythionate species. These species are directly correlated to superior Li‐S cell performance by electrochemical studies of high surface area oxide cathodes with redox potentials below, above, and within this window. Optimized Li‐S cells yield a very low fade rate of 0.048% per cycle. The insight gained into the fundamental surface mechanism and its correlation to the stability of the electrochemical cell provides a bridge between mechanistic understanding and battery performance essential for the design of high performance Li‐S cells.
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
啾啾出去玩完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
zhentg完成签到,获得积分0
1秒前
2秒前
weiwei发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
kk完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
清茶淡水完成签到,获得积分10
6秒前
eee完成签到,获得积分20
7秒前
木易木土完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
zhenyu发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
海东来应助别喝他的酒采纳,获得50
11秒前
13秒前
所所应助一条咸鱼采纳,获得10
13秒前
2220完成签到 ,获得积分10
14秒前
徐栩栩完成签到,获得积分10
14秒前
sky发布了新的文献求助10
14秒前
SYLH应助任性的鸵鸟采纳,获得10
16秒前
zhenyu完成签到,获得积分10
17秒前
无糖气泡水完成签到 ,获得积分10
18秒前
英俊的铭应助高兴的灵雁采纳,获得20
20秒前
A毛鱼完成签到,获得积分10
21秒前
Anmaterchem1完成签到,获得积分10
22秒前
铉莉完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
兴奋赛君完成签到,获得积分10
26秒前
haoxiaoyao发布了新的文献求助10
29秒前
哪都不在123完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
大袁完成签到,获得积分10
31秒前
夜游的鱼完成签到 ,获得积分10
31秒前
sunzeyi完成签到,获得积分10
31秒前
可爱冰绿完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
zsp完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 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 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Atlas of Interventional Pain Management 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 4010774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3550436
关于积分的说明 11305765
捐赠科研通 3284800
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810853
邀请新用户注册赠送积分活动 886574
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811499