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
鸽子发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
黄淮科研小白龙完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
瘦瘦青荷完成签到,获得积分10
1秒前
甜甜的觅夏完成签到,获得积分10
1秒前
百里丹珍发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
深情安青应助临界采纳,获得10
2秒前
LW完成签到,获得积分10
2秒前
Mystic发布了新的文献求助10
2秒前
亚婷儿完成签到,获得积分10
3秒前
AQ完成签到,获得积分10
3秒前
YufanZhang发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
迅速的巧曼完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
专注无声发布了新的文献求助10
5秒前
饱满夏瑶发布了新的文献求助10
5秒前
Pursuit发布了新的文献求助10
5秒前
华仔应助ying采纳,获得10
6秒前
6秒前
解语花发布了新的文献求助10
6秒前
醒醒发布了新的文献求助10
6秒前
浮游应助ldroc采纳,获得10
6秒前
Yang2完成签到,获得积分10
7秒前
beyond发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Lucas应助Mystic采纳,获得10
8秒前
8秒前
浮游应助金博洋采纳,获得18
8秒前
8秒前
天天快乐应助哈哈王采纳,获得10
9秒前
9秒前
啦啦啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
呓语完成签到,获得积分10
10秒前
上官若男应助csy采纳,获得10
10秒前
可爱的雨柏完成签到,获得积分10
11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
Acute Mountain Sickness 2000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
Thomas Hobbes' Mechanical Conception of Nature 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5097313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4309783
关于积分的说明 13428428
捐赠科研通 4137300
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2266533
邀请新用户注册赠送积分活动 1269654
关于科研通互助平台的介绍 1205978