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Heterostructured CuCo2S4-Co9S8 Nanosheets as Freestanding Cathodes for Flexible Fiber-Shaped Li-CO2 Batteries

材料科学 阴极 电化学 异质结 纳米技术 储能 阳极 电极 化学工程 光电子学 功率(物理) 电气工程 化学 量子力学 物理 工程类 物理化学
作者
Xiaoqi Zhu,Lin Chen,Qisheng Fang,Jianli Cheng,Yuefeng Su,Paula Ratajczak,François Béguin,Bin Wang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (34): 12755-12762 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c02128
摘要

Li-CO2 batteries with attractive characteristics of high energy density power supply and carbon dioxide fixation have attracted widespread attention. However, the lack of suitable cathode catalysts and their unsatisfactory electrochemical performance have impeded their development as promising Li-CO2 batteries for energy storage. Constructing heterojunctions by interfacial engineering to improve performance is considered one of the effective strategies. Herein, heterostructured CuCo2S4-Co9S8 nanosheets are fabricated by a facile hydrothermal method and employed as efficient cathode catalysts for Li-CO2 batteries. The construction of heterojunctions by interfacial engineering has proved as an effective strategy to enhance the electrochemical performance of the Li-CO2 batteries. The delocalized electrons between CuCo2S4 and Co9S8 contribute to a low median charge potential (∼3.6 V), small polarization (0.62 V), high energy efficiency of up to 83%, and outstanding cycle life (480 h) of the CuCo2S4-Co9S8 cathodes. Meanwhile, as a proof of concept, flexible fiber-shaped Li-CO2 batteries based on these cathodes are fabricated and demonstrate boosted flexibility adaptability and provide a stable power supply at various bending conditions.
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