李峰/孫振華AFM:非碳主導(dǎo)的催化劑架構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙高能量密度鋰硫電池 2023年10月22日 下午1:42 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 11 由于碳的低振實(shí)密度/低催化活性與不含碳的金屬基化合物之間容易團(tuán)聚使得常用的“碳催化劑”結(jié)構(gòu)作為硫主體難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋰硫(Li–S)電池的高質(zhì)量和體積能量密度。 在此,中國科學(xué)院金屬研究所李峰研究員,孫振華研究員等人報(bào)道了一種使用大孔磷化鎳/鈷(NiCoP)作為鋰-硫電池硫宿主的非碳主導(dǎo)催化結(jié)構(gòu)。其中,可容納大量硫的大孔骨架通過加速e– 輸運(yùn)、Li+擴(kuò)散以及Ni2P/CoP異質(zhì)結(jié)構(gòu)優(yōu)越的吸附和催化活性,加速了電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。 此外,高振實(shí)密度(0.45 g cm?3)和堅(jiān)硬的機(jī)械特性有助于NiCoP@S電極在壓制和滾壓過程后具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)穩(wěn)定性。這些特性使得Li-S電池在高硫負(fù)載量(10.2 mg cm?2)和貧電解質(zhì)(電解質(zhì)/硫?yàn)? μL mg?1)的條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。 圖1. NiCoP催化骨架對(duì)LiPS吸附轉(zhuǎn)化的影響 總之,該工作報(bào)告了一種硫宿主材料—大孔3D NiCoP框架。該材料使Li-S電池具有雙倍高能量密度。容納豐富硫的大孔骨架可以通過快速電子傳輸、鋰離子擴(kuò)散以及固有鎳的優(yōu)異吸附和催化活性來加速電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。這些特性使Li-S電池能夠在高硫負(fù)荷和稀少電解質(zhì)條件下實(shí)現(xiàn)出色的電化學(xué)性能。 此外,高振實(shí)密度和硬質(zhì)機(jī)械特性有助于NiCoP@S電極在壓制和軋制工藝后具有出色的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)穩(wěn)定性。因此,組裝好的軟包電池可以同時(shí)提供345.2 Wh kg?1的質(zhì)量能量密度和令人印象深刻的952.7 Wh L?1的體積能量密度。 圖2. 全電池性能 Non-Carbon-Dominated Catalyst Architecture Enables Double-High-Energy-Density Lithium–Sulfur Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.20230821 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/22/f32c764862/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 王超/李巨/黃云輝/張永毅EES:大面積Li-CNT膜用于鋰離子電池的精確接觸預(yù)鋰化 2023年9月24日 國科大劉向峰團(tuán)隊(duì)Angew:聚合物電解質(zhì)中引入競爭配位誘導(dǎo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高性能全固態(tài)鋰電池! 2024年3月29日 硬核!5月3篇CNS,6月2篇CNS!7月初,浙大再發(fā)Nature! 2024年7月4日 ?山大張忠華EnSM:多孔親鋰Cu-Sn固溶體集流體用于無枝晶鋰金屬電池 2023年12月19日 ?Nature子刊:對(duì)Co3O4(111)、CoFe2O4(111)和Fe3O4(111)析氧反應(yīng)性能的比較研究 2023年9月30日 【吸附】應(yīng)用t-圖方法估算微孔面積和微孔體積及外表面積 2023年11月24日