Vacancy-rich, multi-heterostructured MXene/Fe3S4@FeSe2 catalyst for high performance lithium-sulfur batteries

催化作用 材料科学 化学工程 异质结 硫黄 电池(电) 硫化物 热液循环 吸附 锂(药物) 纳米技术 无机化学 化学 光电子学 物理化学 物理 功率(物理) 量子力学 工程类 冶金 生物化学 医学 内分泌学
作者
Qian Wang,Shaoming Qiao,Qiang Zhang,Chunhong Huang,Gaohong He,Fengxiang Zhang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:477: 147100-147100 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.147100
摘要

Due to fast electron/ion transfer at interfaces, heterostructure catalysts can be used in lithium-sulfur (Li-S) batteries to boost sulfur-polysulfides-lihtium sulfide conversion and inhibit the polysulfides shuttle effect, thus giving rise to improved battery performance. However, traditional heterostructure catalysts still lack in the number of active centers that can guarantee high performance of Li-S batteries. Here, we designed and synthesized multi-heterostructured MXene/Fe3S4@FeSe2 catalyst through in-situ hydrothermal growth, sulfurization, and selenization steps. The resulting multi-heterostructure material is rich in vacancies and thus can provide more active centers than other heterostructured catalysts. Experiments and theoretical calculations show that MXene/Fe3S4@FeSe2 catalyst has a good synergistic conduction-adsorption-catalysis effect. Its high specific surface area and plural catalytic active centers can improve the conversion kinetics of LiPSs; the built-in electric field may reduce the energy barrier, and accelerate the electron/ion transfer. As a result, the Li-S battery assembled with MXene/Fe3S4@FeSe2 exhibits a high initial discharge capacity of 1185.6 mAh/g at 0.2 C (557.1 mAh/g at 5 C). Even at a high sulfur loading of 8.16 mg cm-2, the capacity retention rate is 82.4 % after 135 cycles. This work provides a new idea for the development of defect engineering in catalysts of Li-S battery.
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
夏夏发布了新的文献求助10
1秒前
科目三应助豆西豆采纳,获得10
2秒前
2秒前
lmh完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助极速小鱼采纳,获得10
3秒前
4秒前
默默的问玉完成签到,获得积分10
5秒前
wanci应助happiness采纳,获得10
5秒前
小马嘻嘻发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
int0030应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
玄风应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
buno应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
buno应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
小糖完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助分隔符采纳,获得10
9秒前
9秒前
李卓霖发布了新的文献求助10
10秒前
贾方硕发布了新的文献求助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
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
Stop Talking About Wellbeing: A Pragmatic Approach to Teacher Workload 800
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Terminologia Embryologica 500
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 5618509
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4703442
关于积分的说明 14922480
捐赠科研通 4757656
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2550107
邀请新用户注册赠送积分活动 1512947
关于科研通互助平台的介绍 1474299