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 医学 工程类 内分泌学
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:114
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
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
yan关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
痛米完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
always完成签到 ,获得积分10
4秒前
蘇q完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
鹅鹅Namae应助姜老师采纳,获得10
5秒前
6秒前
YHG667完成签到,获得积分20
6秒前
田様应助Da采纳,获得10
7秒前
超级元以完成签到,获得积分10
8秒前
十一发布了新的文献求助10
9秒前
如初发布了新的文献求助10
9秒前
MAOYOULE发布了新的文献求助10
10秒前
舒心十八发布了新的文献求助10
10秒前
Angora完成签到,获得积分10
10秒前
filili发布了新的文献求助10
11秒前
Shaowei完成签到,获得积分10
11秒前
yan发布了新的文献求助10
11秒前
二三发布了新的文献求助10
12秒前
小蘑菇应助fangwei2026采纳,获得10
13秒前
14秒前
饺子完成签到,获得积分10
15秒前
万能图书馆应助filili采纳,获得10
16秒前
o景泰蓝o完成签到 ,获得积分10
19秒前
Da发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
22秒前
23秒前
学学学发布了新的文献求助10
23秒前
852应助白色桔梗采纳,获得10
23秒前
25秒前
二三完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
27秒前
莉莉丝发布了新的文献求助30
27秒前
深情安青应助KLAB采纳,获得10
27秒前
姜老师发布了新的文献求助10
28秒前
29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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6354064
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8169043
关于积分的说明 17195797
捐赠科研通 5410209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863905
邀请新用户注册赠送积分活动 1841339
关于科研通互助平台的介绍 1689961