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
liu完成签到,获得积分10
1秒前
内向的万言完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
开心盼海完成签到 ,获得积分10
2秒前
黄智清完成签到,获得积分10
2秒前
Faine完成签到 ,获得积分10
2秒前
隐形曼青的应助被phil采纳,获得10
2秒前
2秒前
越过山丘发布了新的文献求助10
3秒前
dwc完成签到 ,获得积分10
3秒前
凌祖龚完成签到,获得积分20
3秒前
1111chen完成签到,获得积分10
3秒前
123455完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Eldrazi完成签到,获得积分20
4秒前
CHEN完成签到,获得积分10
5秒前
biochm发布了新的文献求助10
5秒前
chenchen703完成签到 ,获得积分10
5秒前
gogogo完成签到 ,获得积分10
5秒前
Zhenli_Li完成签到,获得积分10
6秒前
ctttt完成签到,获得积分10
6秒前
深情安青的应助被jxy0408采纳,获得10
6秒前
shawnho完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
阳光暖暖的完成签到 ,获得积分10
7秒前
wildeager完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer的应助被the_shadow采纳,获得10
7秒前
悦耳代秋完成签到,获得积分10
7秒前
90无脸男发布了新的文献求助10
7秒前
灵机完成签到,获得积分10
7秒前
zz完成签到,获得积分10
7秒前
江月渡完成签到,获得积分10
7秒前
一周八颗蛋完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
surain完成签到,获得积分10
8秒前
李龙波完成签到,获得积分10
8秒前
碗在水中央完成签到 ,获得积分10
9秒前
我是老大的应助被饭碗采纳,获得10
9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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8108963
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516747
关于积分的说明 21505585
捐赠科研通 7685798
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411034
关于科研通互助平台的介绍 2538394
邀请新用户注册赠送积分活动 2450991