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Transition metal phosphide composite with metal-organic framework and carbon nanotubes for high-performance lithium-sulfur batteries

磷化物 材料科学 法拉第效率 碳纳米管 锂硫电池 电池(电) 化学工程 钾离子电池 过渡金属 阴极 锂(药物) 复合数 阳极 极化(电化学) 吸附 催化作用 纳米技术 电极 复合材料 磷酸钒锂电池 电化学 化学 冶金 有机化学 物理化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Jing-Zhou Chen,Wangjun Feng,Wei Zhao,Zhaojiao Shi
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:890: 161794-161794 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2021.161794
摘要

Development of lithium-sulfur batteries faces various challenges, thus it is crucial to design efficient cathode material. We designed a dual carbon source precursor material, which benefits form merging the characteristics of the huge specific surface area of the MOF material and the excellent conductivity of carbon nanotubes to improve the performance of the lithium-sulfur battery. Furthermore, the added nickel-rich metal phosphide can effectively improve the material's ability to adsorb polysulfides. When the addition amount of carbon nanotubes is optimized, the polarization voltage of the battery is reduced, which is conducive to the reaction kinetics of the battery. Due to the above-mentioned advantageous features, the specific capacity of the battery reaches 1453.5 mAh/g at a cycle rate of 0.1 C. In addition, after 500 cycles at 1 C, the coulombic efficiency of the battery always remains above 96%, and the retention rate of specific capacity is also above 90%.
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