Oxidized Nb2C MXene as catalysts for lithium-sulfur batteries: Mitigating the shuttle phenomenon by facilitating catalytic conversion of lithium polysulfides

材料科学 多硫化物 电化学 催化作用 锂(药物) 电池(电) 化学工程 硫黄 阴极 复合数 锂硫电池 纳米技术 电极 复合材料 化学 冶金 电解质 有机化学 医学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Cailing Song,Wen Zhang,Qianwen Jin,Yan Zhao,Yongguang Zhang,Xin Wang,Zhumabay Bakenov
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:119: 45-52 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2021.10.025
摘要

Extensive research has been devoted to lithium-sulfur (Li-S) batteries due to their overwhelming promises and advantages such as high theoretical capacity (1675 mAh g−1), extremely cost effectiveness and abundance and availability of sulfur. Nevertheless, a sluggish electrochemical kinetics of the battery limited by a slow conversion of lithium polysulfide (LiPSs) intermediates and LiPSs shuttle effect severely hinder its development towards industrial application. Herein, we designed the oxidized Nb2C MXene with amorphous carbon (Nb2O5/C) composites as sulfur host using CO2 treatment to address the above issues. The Nb2O5/C composites with high conductivity are directly employed as sulfur hosts for Li-S battery capable to remarkably mitigate the shuttle phenomenon due to a combined effect of their LiPSs trapping ability and catalytic activity towards their accelerated conversion. Meanwhile, the unique layered structure of the composite facilitates ion transfer and accommodates the volume changes of the cathode during cycling. With this rational design, the resultant Li-S batteries exhibit superior electrochemical performance with a high initial specific capacity of 745 mAh g−1 at 1.0 C and a reversible capacity of 620 mAh g−1 at a high rate cycling at 3.0 C.
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
充电宝应助海洋采纳,获得10
刚刚
彩色紫南发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
yeziio发布了新的文献求助10
1秒前
CipherSage应助ccc采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助zhang采纳,获得10
2秒前
不知春关注了科研通微信公众号
2秒前
大模型应助Andrea采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer应助新的旅程采纳,获得10
2秒前
拿铁小笼包完成签到,获得积分10
3秒前
MikiWu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
XY完成签到,获得积分10
3秒前
ll完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
xq发布了新的文献求助10
5秒前
催哈哈发布了新的文献求助50
5秒前
cxy24364完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
yeqilu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
1230发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助江南雨采纳,获得10
8秒前
怂怂鼠完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
慕青应助激动的弼采纳,获得10
10秒前
ding应助dddlll采纳,获得10
10秒前
优秀水蓝应助落寞的百合采纳,获得10
11秒前
AIT完成签到,获得积分10
11秒前
可可人参果完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI6.4应助cxy24364采纳,获得10
11秒前
饲料批发完成签到,获得积分10
12秒前
赘婿应助迟暮采纳,获得10
12秒前
天真芷云发布了新的文献求助10
12秒前
愤怒的含玉完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
catseey发布了新的文献求助10
12秒前
冷傲冥茗完成签到,获得积分10
13秒前
三块石头发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7255184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8877130
关于积分的说明 18745487
捐赠科研通 6935528
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200300
关于科研通互助平台的介绍 2374891
邀请新用户注册赠送积分活动 2175361