Nitrogen‐Doped Carbon and Metal‐Nitrogen–Carbon Materials as Cathode Hosts for Li–S Batteries: Experimental Study and Mechanism Analysis

碳纤维 阴极 硫黄 材料科学 电池(电) 氮气 锂(药物) 金属 化学工程 无机化学 化学 物理化学 复合材料 有机化学 复合数 冶金 工程类 医学 功率(物理) 物理 量子力学 内分泌学
作者
Xingrun Huang,Yizhen Tang,Ying Wu,Zhan Lin,Chao Chen
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (47) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/smll.202405342
摘要

Both nitrogen-doped carbon (NC) and metal-nitrogen-carbon (MNC) materials have been extensively investigated in lithium-sulfur batteries to alleviate the "shuttle effect". MNC are generally synthesized using NC as the parent material, wherein nitrogen atoms in NC serve as the "bridge" to coordinate with metal atoms. So far, an important scientific issue has not been settled: does the introduction of metal sites into NC certainly enhance the Li-S battery performance? In this work, NC and MNC materials derived from the same precursor, a nitrogen-rich porous polymer, are systematically compared as cathode hosts for Li-S battery through theoretical calculations and experimental investigation. Li-S cell with NC as the cathode sulfur host exhibits better cycle performance at low current densities (0.1 and 0.2C), whereas MNC materials predominate at higher current densities (such as 1C and 2C). Based on theoretical calculation and experimental results, it is concluded that the introduction of metal sites into NC through nitrogen bonding promoted the catalytic capability for faster sulfur redox reaction kinetics, whereas the adsorption energy toward polysulfides decreased. This work provides important guidance for more targeted design of advanced materials for lithium-sulfur battery application in the future.
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
刚刚
2秒前
糖豆完成签到,获得积分20
2秒前
快乐的画笔完成签到 ,获得积分10
4秒前
一棵树完成签到,获得积分10
4秒前
玛斯特尔发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
显隐发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
兜有米完成签到,获得积分10
6秒前
Owen应助猪肉超人菜婴蚊采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助冷酷海安采纳,获得10
8秒前
会飞的鱼发布了新的文献求助10
8秒前
晚风将近发布了新的文献求助10
8秒前
斯文小白菜完成签到 ,获得积分10
8秒前
李爱国应助寒树采纳,获得10
8秒前
ding应助坚强的笑天采纳,获得10
8秒前
9秒前
wangbq完成签到 ,获得积分10
9秒前
共享精神应助小刘同学采纳,获得10
10秒前
王尧完成签到,获得积分10
10秒前
zrz完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
嬴渠梁发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
NexusExplorer应助糟糕的访梦采纳,获得10
11秒前
dawn完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
大大大发布了新的文献求助10
12秒前
风之圣痕完成签到,获得积分10
12秒前
王尧发布了新的文献求助10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
执着的玉米完成签到,获得积分20
15秒前
意羡完成签到,获得积分10
16秒前
小蘑菇应助兔宝宝采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
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 5742911
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5411336
关于积分的说明 15346296
捐赠科研通 4883960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625453
邀请新用户注册赠送积分活动 1574294
关于科研通互助平台的介绍 1531234