末成年小嫩xb,嫰bbb槡bbbb槡bbbb,免费无人区码卡密,成全高清mv电影免费观看

余彥/繆月娥Adv. Sci.: 通用的紡絲-配位策略實現高性能3D打印鋰硫電池

余彥/繆月娥Adv. Sci.: 通用的紡絲-配位策略實現高性能3D打印鋰硫電池
鋰硫(Li-S)電池的實際應用仍然受到三個主要問題的阻礙,包括硫和硫化鋰、中間體多硫化鋰(LiPSs)溶解產生的嚴重穿梭效應及硫正極在循環過程中的巨大體積膨脹。研究表明,構建過渡金屬和碳納米材料之間的緊密耦合是實現LiPSs強固定化的有效手段。
余彥/繆月娥Adv. Sci.: 通用的紡絲-配位策略實現高性能3D打印鋰硫電池
在此,中國科學技術大學余彥教授、東華大學繆月娥副研究員等人報道了構建連續金屬-氮-碳(M-N-C,M=Co,Fe,Ni)異質界面的通用紡絲-配位策略。具體而言,作者以靜電紡絲一維多孔纖維為模板、原位聚合的聚多巴胺(PDA)為界面配位連接體,通過簡單的碳化處理將金屬納米顆粒與氮摻雜多孔碳纖維共價鍵合(表示為M/M-N@NPCF)。得益于PDA對纖維模板和金屬離子的優異粘附性和強配位性,該合成方法具有高度通用性,可將各種金屬納米顆粒摻入一維碳纖維上形成連續的金屬-氮-碳異質界面。
然后,有效的M-N-C橋鍵可控制異質界面處的電子重新分布,并誘導電子從金屬納米顆粒有效轉移到NPCF骨架,從而通過路易斯酸堿相互作用緊密錨定LiPS。同時,嵌入NPCF骨架中的大量金屬納米顆粒可作為電催化劑觸發LiPSs的快速轉化,進一步提高硫的利用率。
余彥/繆月娥Adv. Sci.: 通用的紡絲-配位策略實現高性能3D打印鋰硫電池
圖1. Co/Co-N@NPCF雜化物對LiPSs的錨定機制
作為概念驗證,作為硫主體的Co/Co-N@NPCF雜化物在2.0 C下表現出781 mAh g-1的優異倍率性能。此外,Co/Co-N@NPCF-S電極在0.2 C下300次循環后容量保持率達90.4%,表現出優異的循環穩定性。
更令人印象深刻的是,3D打印的Co/Co-N@NPCF-S電極實現了更高的硫負載量和增強的電子/離子傳輸,在7.1 mg cm-2的高硫負載、貧電解液條件下以0.2 C倍率穩定運行超過80個循環后仍能提供6.4 mAh cm-2的出色面積容量。該電極的優異性能不僅是由于3D打印的分級多孔和導電性增強的電子/離子傳輸動力學框架,雜化物中嵌入的Co納米顆粒和Co-N-C異質界面也做出了突出貢獻。總之,在這項工作中獲得的對強耦合連續異質界面的見解為合理設計Li-S系統中的主體材料鋪平了道路。
余彥/繆月娥Adv. Sci.: 通用的紡絲-配位策略實現高性能3D打印鋰硫電池
圖2. 3D打印的Co/Co-N@NPCF-S電極性能
A Universal Spinning-Coordinating Strategy to Construct Continuous Metal–Nitrogen–Carbon Heterointerface with Boosted Lithium Polysulfides Immobilization for 3D-Printed Li-S Batteries, Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202203181

原創文章,作者:v-suan,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/08/8bb47f1cd4/

(0)

相關推薦

主站蜘蛛池模板: 新疆| 会宁县| 丰顺县| 辛集市| 独山县| 珠海市| 鹤峰县| 晋江市| 玉龙| 沙田区| 招远市| 仁化县| 镇远县| 乌鲁木齐市| 兖州市| 平果县| 加查县| 临潭县| 云阳县| 渭南市| 庄浪县| 改则县| 容城县| 桂阳县| 邢台市| 宁化县| 电白县| 普兰县| 密山市| 本溪市| 阳城县| 桃园县| 高安市| 怀宁县| 句容市| 靖江市| 孝感市| 正阳县| 贡觉县| 定州市| 普陀区|