?ACS Energy Letters: 具有快速鋰離子傳輸?shù)亩辰Y(jié)劑實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量負(fù)載無負(fù)極鋰硫電池 2023年10月7日 上午11:57 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 61 為實(shí)現(xiàn)鋰硫電池(LSBs)的實(shí)際可行性,開發(fā)先進(jìn)的電極材料至關(guān)重要,該材料可以使用有限鋰和貧電解質(zhì)來實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量負(fù)載電池。 在此,德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校Arumugam Manthiram教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種由聚環(huán)氧乙烷(PEO)與交聯(lián)四聚體結(jié)合而成的二元粘結(jié)劑,該粘結(jié)劑具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和電化學(xué)穩(wěn)定性。緊密交織的粘結(jié)劑網(wǎng)絡(luò)提高了PEO在醚基電解質(zhì)中的結(jié)構(gòu)可靠性,并提高了電極在循環(huán)過程中適應(yīng)體積變化的彈性。 此外,由于其較強(qiáng)的聚硫吸附能力以及PEO基體和四聚體骨架中的多個(gè)鋰離子傳輸通道,該粘結(jié)劑改善了負(fù)極-電解質(zhì)的界面化學(xué)和硫的氧化還原動(dòng)力學(xué)。 圖1.PEO-MHPP粘結(jié)劑的傳導(dǎo)機(jī)制 總之,該工作提出了一種二元粘合劑,通過促進(jìn)活性材料的利用并保護(hù)負(fù)極免受LiPS腐蝕,顯著增強(qiáng)LSBs在高負(fù)載和貧電解質(zhì)條件下的電池性能。理論模擬、納米壓痕和 7Li DOSY-NMR 分析表明,在不犧牲結(jié)構(gòu)完整性的情況下,二元粘合劑可通過無定形 PEO 區(qū)域和四元聚合物骨架中的電負(fù)性區(qū)段提供連續(xù)路徑,有效促進(jìn)離子在納米尺度上的快速傳輸。此外,XPS 分析表明,在 PEO-MHPP電池中,鎳負(fù)極表面形成了強(qiáng)大的電子屏蔽和離子導(dǎo)電層。 因此,即使在質(zhì)量負(fù)荷為 3.5 mg cm-2 和 E/Li2S 比率為 6 uL mg-1的無負(fù)極軟包電池中,PEO-MHPP 仍能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。因此,該項(xiàng)工作中的粘合劑設(shè)計(jì)策略有望推動(dòng)高能量密度 LSBs 的實(shí)際應(yīng)用。 圖2.電池性能 High-Mass-Loading Anode-Free Lithium–Sulfur Batteries Enabled by a Binary Binder with Fast Lithium-Ion Transport, ACS Energy Letters 2023 DOI: 10.1021/acsenergylett.3c01395 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/07/ed14891ead/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 盧周廣/程鑫/羅光富EnSM: 梯度SEI引導(dǎo)無負(fù)極電池可調(diào)儲層中的鋰沉積 2023年10月11日 Nature Catalysis:環(huán)己醇封閉Nafion的磺酸基團(tuán),解鎖Pt在膜電極組件中的ORR活性 2023年10月7日 AEM:表面/內(nèi)部兼顧,離子/電子混合界面實(shí)現(xiàn)致密鋰沉積,穩(wěn)定鋰金屬電池! 2024年4月20日 ?南師大ACS Catalysis:CuPz2原位重構(gòu)為Cu/Cu2O納米團(tuán)簇,實(shí)現(xiàn)選擇性電還原CO2制C2H4 2023年10月15日 支春義教授,最新EES! 2023年12月6日 ?石大董斌/柴永明ACB:動(dòng)態(tài)陰離子調(diào)節(jié)構(gòu)建S摻雜FeOOH實(shí)現(xiàn)高電流密度的析氧反應(yīng) 2022年12月9日