Phase Engineering of Defective Copper Selenide toward Robust Lithium–Sulfur Batteries

多硫化物 电化学 材料科学 硒化物 阴极 硫黄 锂(药物) 化学工程 化学吸附 无机化学 催化作用 电极 电解质 纳米技术 化学 物理化学 冶金 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Dawei Yang,Mengyao Li,Xuejiao Zheng,Xu Han,Chaoqi Zhang,Jordi Jacas Biendicho,Jordi Llorca,Jiaao Wang,Hongchang Hao,Junshan Li,Graeme Henkelman,Jordi Arbiol,J.R. Morante,David Mitlin,Shulei Chou,Andreu Cabot
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (7): 11102-11114 被引量:80
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c03788
摘要

The shuttling of soluble lithium polysulfides (LiPS) and the sluggish Li-S conversion kinetics are two main barriers toward the practical application of lithium-sulfur batteries (LSBs). Herein, we propose the addition of copper selenide nanoparticles at the cathode to trap LiPS and accelerate the Li-S reaction kinetics. Using both computational and experimental results, we demonstrate the crystal phase and concentration of copper vacancies to control the electronic structure of the copper selenide, its affinity toward LiPS chemisorption, and its electrical conductivity. The adjustment of the defect density also allows for tuning the electrochemically active sites for the catalytic conversion of polysulfide. The optimized S/Cu1.8Se cathode efficiently promotes and stabilizes the sulfur electrochemistry, thus improving significantly the LSB performance, including an outstanding cyclability over 1000 cycles at 3 C with a capacity fading rate of just 0.029% per cycle, a superb rate capability up to 5 C, and a high areal capacity of 6.07 mAh cm-2 under high sulfur loading. Overall, the present work proposes a crystal phase and defect engineering strategy toward fast and durable sulfur electrochemistry, demonstrating great potential in developing practical LSBs.
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
zero完成签到 ,获得积分10
刚刚
夜雨声烦完成签到,获得积分20
1秒前
可爱的函函应助Chaimengdi采纳,获得10
1秒前
woollen2022发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
卡卡可可完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
暖暖完成签到,获得积分10
3秒前
linlin完成签到,获得积分10
4秒前
zhxs发布了新的文献求助10
4秒前
ABC发布了新的文献求助10
5秒前
甜蜜阑悦发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
万能图书馆应助源源元采纳,获得10
5秒前
MchemG应助小海豹采纳,获得10
6秒前
研友_LMo56Z发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助嘻嘻采纳,获得10
7秒前
小马甲应助xxxx采纳,获得10
7秒前
zz完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
9秒前
lmc完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
lin完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
小蘑菇应助zhangpeng采纳,获得10
10秒前
elerain完成签到,获得积分10
11秒前
陶招发布了新的文献求助10
12秒前
FashionBoy应助甜蜜阑悦采纳,获得10
12秒前
FashionBoy应助自觉南风采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
Rondab应助PG采纳,获得10
13秒前
13秒前
nuannuan发布了新的文献求助10
14秒前
大神装发布了新的文献求助10
14秒前
白菜发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Treatise on Geochemistry 500
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3954916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3501031
关于积分的说明 11101644
捐赠科研通 3231451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1786425
邀请新用户注册赠送积分活动 870050
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 801785