In-situ adsorption and catalysis of polysulfide on Janus Ni3Fe−Fe2VO4 heterostructure for Li − S batteries

多硫化物 杰纳斯 吸附 原位 催化作用 异质结 化学工程 材料科学 化学 无机化学 电极 纳米技术 物理化学 工程类 有机化学 光电子学 电解质
作者
Haiquan Wang,Xingfa Chen,Huyi Yu,Xincheng Liang,Zhili Li,Mingxiang Hu,Le Yang,Panagiotis Tsiakaras,Shibin Yin
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:487: 150669-150669 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150669
摘要

• One-to-one butted Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 heterostructure shows abundant heterointerface. • Close contact between two active sites realize the in-situ adsorption and catalysis of LiPSs . • Electron redistribution across the heterointerface enhances chemisorption and catalytic ability. • The Li − S battery suffers a capacity decay rate of 0.038% at low E/S ratio (5 μL mg −1 ). The shuttling effect of lithium polysulfides (LiPSs) and the sluggish redox reaction of sulfur prevent the practical applications of lithium−sulfur (Li−S) batteries. Herein, a Janus Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 heterostructure with a one-to-one butted configuration on carbon black (Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 /CB) is elaborately designed to realize the in-situ adsorption and catalysis of LiPSs . The special heterostructure shows a high concentration heterointerface and similar exposed surface area by optimizing the distribution and proportion of two kinds of active sites. Moreover, the covalent connection of Ni 3 Fe and Fe 2 VO 4 phases produces electron redistribution in the heterostructure which further increases the chemisorption and catalytic ability of Fe 2 VO 4 and Ni 3 Fe, respectively. It benefits the more efficient conversion for LiPSs. Battery with Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 /CB decorated separators remains 983.6 mAh g −1 after 500cycles at 0.2C, corresponding capacity decay rate of 0.028% per cycle, and high-rate capability of 877.5 mAh/g at 2.0C, which is 62.7% higher than battery with pristine polypropylene (PP) separators (539.5 mAh g −1 ). Even at the low E/S ratio (5 μL mg −1 ), it provides an excellent capacity decay rate of 0.038% per cycle over 500cycles, much lower than the pristine (0.109%). This work on heterostructure engineering offers an efficient spatial continuous reaction, which is valuable for integrating the adsorption and catalytic conversion processes for Li−S batteries.
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
机智的雁荷完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
苏yj发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
zhucebuliaobb完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
zhucebuliaobb发布了新的文献求助10
5秒前
huangqx完成签到 ,获得积分10
6秒前
情怀应助liao_duoduo采纳,获得10
8秒前
种草匠完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
LaTeXer应助科研通管家采纳,获得50
11秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
LaTeXer应助科研通管家采纳,获得50
11秒前
11秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
易点邦应助科研通管家采纳,获得100
11秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
13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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
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 5736751
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5368102
关于积分的说明 15333909
捐赠科研通 4880517
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622883
邀请新用户注册赠送积分活动 1571780
关于科研通互助平台的介绍 1528601