An ultralight electroconductive metal-organic framework membrane for multistep catalytic conversion and molecular sieving in lithium-sulfur batteries

材料科学 催化作用 锂(药物) 电解质 氧化还原 电化学 化学工程 硫黄 吸附 金属有机骨架 电极 有机化学 化学 物理化学 医学 生物化学 工程类 冶金 内分泌学
作者
Yingbo Xiao,Yucui Xiang,Sijia Guo,Jia Wang,Yuan Ouyang,Dixiong Li,Qinghan Zeng,Wei Gong,Li‐Yong Gan,Qi Zhang,Shaoming Huang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:51: 882-889 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.07.018
摘要

Developing optimal catalysts, with the ability for trapping lithium polysulfides (LiPSs), catalyzing the multistep redox reaction concerning multifarious LiPSs and transferring electrons simultaneously, is vital for overcoming the shuttle effect in lithium-sulfur batteries (LSBs), which however remains a great challenge. Herein, the concept of effectively catalyzing multistep LiPSs conversion with one catalyst was demonstrated by integrating dual catalytic centers (Ni-N4 and quinone) within one metal-organic framework (MOF, Ni-TABQ). Moreover, an ultrathin and ultralight multifunctional electroconductive Ni-TABQ membrane (1.8 μm, 0.075 mg cm−2) were designed and in situ synthesized for tackling shuttle effect. Systematic in/ex situ electrochemical experiments and simulated calculations demonstrate that such MOF membrane enables ions sieving, LiPSs adsorption and multistep catalytic conversion at the same time. The LSB assembled with Ni-TABQ interlayer delivers a high capacity and ultra-low decay rate of 0.198‰ after 1000 cycles at 1 C, a capacity up to 5.59 mAh cm−2 after 100 cycles under high sulfur loading and lean electrolyte, as well as remarkably improved punch cell performances.
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
yy完成签到 ,获得积分10
1秒前
Sirius发布了新的文献求助10
1秒前
Song完成签到,获得积分10
1秒前
xiaaa完成签到,获得积分10
3秒前
awuwuwu完成签到,获得积分10
4秒前
饶天源完成签到,获得积分10
4秒前
研友_VZG7GZ应助松鼠鳜鱼采纳,获得10
4秒前
Moudexiao完成签到 ,获得积分10
5秒前
yy完成签到,获得积分20
5秒前
如星完成签到 ,获得积分10
6秒前
青柠完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
架嘉驾完成签到,获得积分10
7秒前
大力的听芹完成签到,获得积分10
8秒前
qwer完成签到 ,获得积分10
8秒前
OK完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
李华完成签到,获得积分10
9秒前
Orange应助傲娇时光采纳,获得10
9秒前
肖子涵完成签到,获得积分10
9秒前
酷酷大门完成签到,获得积分10
9秒前
czcz发布了新的文献求助10
9秒前
highrain完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
chen完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
xixihaha完成签到,获得积分10
14秒前
尊敬若云发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
典雅的问玉完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI6.1应助诚c采纳,获得10
15秒前
王忘汪完成签到 ,获得积分10
15秒前
领导范儿应助Bingo采纳,获得10
15秒前
八点必起完成签到,获得积分0
15秒前
柳暗花明发布了新的文献求助10
16秒前
田様应助一斤采纳,获得30
16秒前
hht发布了新的文献求助10
16秒前
Sirius完成签到,获得积分10
16秒前
LIU完成签到,获得积分10
17秒前
penguo应助卖萌的秋田采纳,获得10
17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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022131
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7640043
关于积分的说明 16168300
捐赠科研通 5170169
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766720
邀请新用户注册赠送积分活动 1749903
关于科研通互助平台的介绍 1636787