Incorporating TiO2 nanoparticles into the multichannels of electrospun carbon fibers to increase the adsorption of polysulfides in room temperature sodium-sulfur batteries

法拉第效率 材料科学 阴极 静电纺丝 电化学 化学工程 纳米颗粒 硫黄 锂(药物) 电池(电) 碳纤维 储能 吸附 纳米技术 无机化学 电极 复合材料 化学 有机化学 冶金 功率(物理) 聚合物 物理化学 复合数 内分泌学 医学 量子力学 物理 工程类
作者
Xin Ye,Zhiqi Li,Hao Sun,Mingxia Wu,Zhong-xun An,Yuepeng Pang,Junhe Yang,Shiyou Zheng
出处
期刊:New Carbon Materials [Elsevier BV]
卷期号:37 (6): 1116-1122 被引量:16
标识
DOI:10.1016/s1872-5805(22)60607-3
摘要

With the rapid development of electric vehicles and large-scale power grids, lithium-ion batteries inevitably face the problem that their limited energy density and high cost cannot meet the growing demand. Room temperature sodium-sulfur (RT Na-S) batteries, which have the potential to replace lithium-ion batteries, have become a focus of attention. However, the challenging problem of their poor cycling performance cause by the "shuttle effect" of the reaction intermediates (sodium polysulfides) needs to be addressed. We report a method to incorporate TiO2 nano particles into the multichannels of electrospun carbon fibers (TiO2@MCCFs) to stabilize the sulfur compounds and produce high-performance RT Na-S batteries. The TiO2@MCCFs were prepared by electrospinning followed by heat treatment, and were infiltrated by molten sulfur to fabricate S/TiO2@MCCF cathode materials. The addition of the TiO2 nanoparticles increases the affinity of cathode materials for polysulfides and promotes the conversion of polysulfides to lower order products. This was verified by DFT calculations. A S/TiO2@MCCF cathode with a S content of 54% has improved electrochemical rate and cycling performance, with a specific capacity of 445.1 mAh g−1 after 100 cycles at 0.1 A g−1 and a nearly 100% Coulombic efficiency. Even at 2 A g−1, the cathode still has a capacity of 300.5 mAh g−1 after 500 cycles. This work provides a new way to construct high performance RT Na-S battery cathodes.
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
刚刚
Leon完成签到,获得积分10
刚刚
221完成签到,获得积分10
刚刚
华仔完成签到,获得积分10
刚刚
iNk应助酷酷的山雁采纳,获得10
3秒前
陈慧钦发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
tiatia应助5999采纳,获得10
3秒前
5秒前
香蕉觅云应助Lee采纳,获得10
6秒前
充电宝应助研友_8Kedgn采纳,获得10
7秒前
研研发布了新的文献求助10
7秒前
汉堡包应助blueskyzhi采纳,获得10
7秒前
皮蛋完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
鱼贝贝完成签到 ,获得积分10
11秒前
懒洋洋完成签到 ,获得积分10
13秒前
yaxuandeng完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
浮游应助wocao采纳,获得10
15秒前
Lee发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
deeperection发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
丘比特应助ahfjk采纳,获得10
23秒前
youxiu完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
dolabmu完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
jiaxiangxia完成签到 ,获得积分10
27秒前
wang发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
HuSP完成签到,获得积分10
30秒前
菜菜博士发布了新的文献求助10
31秒前
xiaoqi完成签到,获得积分10
31秒前
一包辣条完成签到,获得积分10
31秒前
Rong完成签到 ,获得积分10
31秒前
研友_8Kedgn发布了新的文献求助10
33秒前
应飞飞完成签到,获得积分10
33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
Fermented Coffee Market 2000
Methoden des Rechts 600
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 380
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5284152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4437733
关于积分的说明 13814786
捐赠科研通 4318688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2370566
邀请新用户注册赠送积分活动 1365978
关于科研通互助平台的介绍 1329429