Regulating the Li2S deposition by grain boundaries in metal nitrides for stable lithium-sulfur batteries

材料科学 成核 钝化 催化作用 原子层沉积 化学工程 硫黄 晶界 涂层 锂(药物) 沉积(地质) 氮化物 纳米技术 薄膜 复合材料 图层(电子) 冶金 有机化学 微观结构 化学 古生物学 内分泌学 工程类 生物 医学 沉积物
作者
Jin‐Lin Yang,Da‐Qian Cai,Qiaowei Lin,Xinyu Wang,Zou-Qiang Fang,Ling Huang,Zhijie Wang,Xiaoge Hao,Shunzheng Zhao,Jianbao Li,Guozhong Cao,Wei Lv
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:91: 106669-106669 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106669
摘要

Catalysis is a fundamental solution in suppressing the shuttling of lithium polysulfides (LiPSs), which is essential to the practical applications of lithium-sulfur batteries with high energy density. However, the uncontrollable deposition of electronic and ionic insulative Li2S always passivates the catalyst surface for the continuous LiPS conversion. Herein, we propose an effective method to regulate Li2S deposition to avoid the catalyst surface passivation by introducing grain boundaries (GBs) in the catalyst. Hollow microspheres composed of MoN-Mo2N heterostructure with abundant and highly accessible GBs were prepared as the models. The results show GBs act as the two-dimensional nucleation sites, guiding the fast nucleation and three-dimensional deposition of Li2S around them, avoiding the formation of dense Li2S coating on their surface. Thus, the high capacity Li2S deposition with enhanced conversion kinetics was achieved. The interlayer composed of the above catalyst and carbon nanotube effectively suppresses the shuttling of LiPSs and promotes their fast conversion, leading to a low capacity decay of 0.049% per cycle at 1 C for 800 cycles for the assembled battery. With a higher sulfur loading of 4.7 mg cm−2 under 0.5 C, high capacity retention of 77.2% after 200 cycles could also be achieved.
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
11完成签到,获得积分10
刚刚
庞伟泽发布了新的文献求助10
刚刚
spark发布了新的文献求助10
1秒前
wly9399375完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
Lu完成签到,获得积分10
3秒前
张同学发布了新的文献求助10
3秒前
小马甲应助Ageha采纳,获得10
4秒前
ccc发布了新的文献求助10
5秒前
孙兆杰完成签到,获得积分10
5秒前
蔚欢发布了新的文献求助10
7秒前
冰魂应助庞_采纳,获得10
7秒前
轩辕白易发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
大力元霜发布了新的文献求助10
9秒前
12秒前
Zzzhu完成签到,获得积分10
12秒前
至幸完成签到,获得积分20
13秒前
14秒前
Ageha发布了新的文献求助10
15秒前
wanci应助ccc采纳,获得10
15秒前
momosci发布了新的文献求助10
16秒前
quantumdot完成签到,获得积分10
19秒前
庞伟泽发布了新的文献求助10
19秒前
今后应助蔡姬采纳,获得10
20秒前
Hey完成签到 ,获得积分10
20秒前
深情安青应助MMMANGO采纳,获得30
22秒前
自由山槐完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
eru完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
27秒前
27秒前
蔡姬发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
Proddy发布了新的文献求助10
32秒前
theshy完成签到,获得积分20
33秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1500
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3772636
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3318239
关于积分的说明 10189275
捐赠科研通 3033061
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1664029
邀请新用户注册赠送积分活动 796055
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757214