Effective polysulfide adsorption and catalysis by polyoxometalate contributing to high-performance Li–S batteries

多金属氧酸盐 多硫化物 氧化还原 催化作用 吸附 硫黄 化学 锂(药物) 阳极 化学工程 无机化学 材料科学 有机化学 物理化学 电极 内分泌学 工程类 医学 电解质
作者
Jian Song,Yuanyuan Jiang,Yizhong Lu,Mingliang Wang,Yun‐Dong Cao,Linlin Fan,Hong Liu,Guang‐Gang Gao
出处
期刊:Materials Today Nano [Elsevier BV]
卷期号:19: 100231-100231 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.mtnano.2022.100231
摘要

Lithium sulfur (Li–S) batteries have been considered as a prospective energy storage system because of its high specific capacity of 1675 mAh/g and cheap raw material cost. Although there are still some difficulties including the migration of soluble lithium polysulfides (LiPSs) intermediates, low conductivity of sulfur, and severe volume change. Designing the stable and functional interlayer is an efficient method for enhancing the performance of Li–S batteries. This work demonstrates how Keggin polyoxometalate H3[PW12O40]∙xH2O (PW12) performs as a functional interlayer material to improve performance of Li–S batteries by applying its strong chemical anchoring and effective catalytic activity for LiPSs, as well as low redox potentials within the scope of the equilibrium potentials of the redox reactions of S. As a result, after 300 cycles at 0.5 C, the cells with PW12 interlayer demonstrate high capacity of 892.6 mAh/g, and even after 1000 cycles at 1 C, a low fading rate of only 0.048% per cycle can be obtained. More significantly, it can retain 500.3 mAh/g at 1 C after 100 cycles under sulfur loading of 4.6 mg cm−2 and E/S ratio of 5 μL/mg. Besides, we compare the different behavior characteristics of PW12, K6[P2W18O62]∙14H2O (Dawson, P2W18), and (NH4)6[P2Mo18O62]∙11H2O (Dawson, P2Mo18) as interlayer materials for Li–S batteries, a conclusion can be received that compared with Mo-containing polyoxometalates, W-containing polyoxometalates have lower redox potentials, which is beneficial for the reduction of sulfur. Our strategy provides a feasible solution for the reasonable design of polyoxometalate interlayers and offers new opportunities for high-capacity and long-life Li–S batteries.
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
义气的银耳汤完成签到,获得积分10
1秒前
庸人自扰完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
秋季完成签到,获得积分10
7秒前
刘龙宇完成签到,获得积分10
9秒前
四喜丸子完成签到,获得积分10
10秒前
chiyu完成签到,获得积分10
12秒前
youxueting完成签到,获得积分10
12秒前
提桶跑路完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
HonamC完成签到,获得积分10
14秒前
木木枭完成签到,获得积分10
16秒前
totoro发布了新的文献求助10
18秒前
领导范儿应助dd采纳,获得10
19秒前
魏你大爷完成签到,获得积分10
19秒前
ls完成签到,获得积分10
19秒前
ChenChen完成签到,获得积分20
21秒前
dd完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
totoro完成签到,获得积分10
30秒前
兰是一个信仰完成签到,获得积分10
31秒前
YY完成签到 ,获得积分10
32秒前
dd发布了新的文献求助10
32秒前
風來完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
33秒前
腼腆的洪纲完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
小可爱完成签到,获得积分10
36秒前
精明平露发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
精明平露发布了新的文献求助10
40秒前
研友_ngk5zn发布了新的文献求助10
41秒前
雷雷完成签到,获得积分10
41秒前
天真的羊青完成签到 ,获得积分10
44秒前
dandanyuren发布了新的文献求助10
44秒前
Lucas应助Deng采纳,获得10
48秒前
49秒前
BiuBiu怪完成签到,获得积分10
49秒前
ysh完成签到 ,获得积分10
50秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3783189
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328507
关于积分的说明 10236843
捐赠科研通 3043629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670622
邀请新用户注册赠送积分活动 799792
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759126