Combined High Catalytic Activity and Efficient Polar Tubular Nanostructure in Urchin‐Like Metallic NiCo2Se4 for High‐Performance Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 阴极 化学工程 密度泛函理论 纳米结构 催化作用 硫黄 锂(药物) 纳米技术 电化学 电极 物理化学 有机化学 计算化学 化学 医学 工程类 内分泌学 冶金
作者
Chaoqi Zhang,Jordi Jacas Biendicho,Ting Zhang,Ruifeng Du,Junshan Li,Xuhui Yang,Jordi Arbiol,Yingtang Zhou,J.R. Morante,Andreu Cabot
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:29 (34) 被引量:190
标识
DOI:10.1002/adfm.201903842
摘要

Abstract Urchin‐shaped NiCo 2 Se 4 (u‐NCSe) nanostructures as efficient sulfur hosts are synthesized to overcome the limitations of lithium–sulfur batteries (LSBs). u‐NCSe provides a beneficial hollow structure to relieve volumetric expansion, a superior electrical conductivity to improve electron transfer, a high polarity to promote absorption of lithium polysulfides (LiPS), and outstanding electrocatalytic activity to accelerate LiPS conversion kinetics. Owing to these excellent qualities as cathode for LSBs, S@u‐NCSe delivers outstanding initial capacities up to 1403 mAh g −1 at 0.1 C and retains 626 mAh g −1 at 5 C with exceptional rate performance. More significantly, a very low capacity decay rate of only 0.016% per cycle is obtained after 2000 cycles at 3 C. Even at high sulfur loading (3.2 mg cm −2 ), a reversible capacity of 557 mAh g −1 is delivered after 600 cycles at 1 C. Density functional theory calculations further confirm the strong interaction between NCSe and LiPS, and cytotoxicity measurements prove the biocompatibility of NCSe. This work not only demonstrates that transition metal selenides can be promising candidates as sulfur host materials, but also provides a strategy for the rational design and the development of LSBs with long‐life and high‐rate electrochemical performance.

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
爱吃果冻完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
斯文败类应助Maestro_S采纳,获得10
1秒前
Akim应助科研小菜采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
上好佳完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Tartarus关注了科研通微信公众号
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
冷静钥匙完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
兵王完成签到,获得积分10
4秒前
daomaihu发布了新的文献求助100
4秒前
rrr完成签到 ,获得积分10
4秒前
斯文如娆发布了新的文献求助10
4秒前
冰淇淋啦啦啦完成签到,获得积分10
5秒前
慕青应助wy采纳,获得15
5秒前
科研通AI6.4应助Heart采纳,获得10
5秒前
yunaue发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
wg发布了新的文献求助10
7秒前
积极从凝完成签到,获得积分10
7秒前
Fang发布了新的文献求助10
8秒前
Steven发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6.4应助Liu采纳,获得10
8秒前
9秒前
行走的荷尔蒙完成签到,获得积分0
9秒前
10秒前
Sun完成签到 ,获得积分10
10秒前
mingxin完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
春和景明完成签到,获得积分10
10秒前
11111111111完成签到,获得积分10
11秒前
卡卡卢发布了新的文献求助10
11秒前
科研小菜完成签到,获得积分10
11秒前
英姑应助大力的天佑采纳,获得10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
Too Much of Two Good Things: Investment Protection and Environmental Protection in International Law 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7673696
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9240262
关于积分的说明 19905233
捐赠科研通 7243481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285652
关于科研通互助平台的介绍 2443801
邀请新用户注册赠送积分活动 2287943