Synergistic Adsorption-Electrocatalysis of 2D/2D heterostructure toward high performance Li-S batteries

异质结 电催化剂 化学工程 吸附 电解质 材料科学 储能 溶解 锂(药物) 硫黄 电极 化学 纳米技术 电化学 光电子学 物理化学 有机化学 冶金 医学 量子力学 物理 工程类 内分泌学 功率(物理)
作者
Yilun Ren,Qingxi Zhai,Biao Wang,Libing Hu,Yujie Ma,Yuming Dai,Shaochun Tang,Xiangkang Meng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:439: 135535-135535 被引量:103
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.135535
摘要

The shuttle effect of polysulfides and sluggish reaction kinetics have become current major obstacles for the development of lithium-sulfur (Li-S) batteries. Herein, a novel 2D/2D heterostructure, consisting of ultrathin Ni-Co MOFs with rich unsaturated metal sites and conductive Ti3C2Tx nanosheets (Ti3C2Tx/Ni-Co MOF), is developed as a multifunctional barrier coated on commercial separators for Li-S batteries. Based on the synergistic adsorption-electrocatalysis, the modified separators not only suppress the dissolution of polysulfides and promote their conversion effectively, but also accelerate the electron/ion transfer. Moreover, density functional theory results further confirm that the heterostructure has strong adsorption energy for polysulfides and low energy barriers for their conversion. Li-S batteries with the Ti3C2Tx/Ni-Co MOF heterostructure modified separators exhibit an excellent reversible capacity of 1260 mAh g−1 at 0.2C and a remarkable cycling stability with capacity retention of 91.1 % at 0.5C after 350 cycles. When equipped with high sulfur loading of 5.8 mg cm−2 and low electrolyte/sulfur ratio of 4 uL mg−1, the cell maintains a superior capacity. This work provides a new route to the design of modified separators for high performance Li-S batteries with especially remarkable cycling stability.
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
沉默南露发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
annie完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI6.3应助凡凡采纳,获得20
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
abstarct发布了新的文献求助10
5秒前
车念波发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
青空完成签到,获得积分20
7秒前
香蕉镜子完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
20011013发布了新的文献求助10
9秒前
南霖完成签到,获得积分10
9秒前
rl完成签到,获得积分10
9秒前
时尚大白完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
汉堡包应助芋泥小天才采纳,获得10
10秒前
鹿笙发布了新的文献求助10
10秒前
XYA完成签到,获得积分10
11秒前
DUDU发布了新的文献求助10
12秒前
笑开口完成签到,获得积分10
12秒前
Haucicy完成签到,获得积分10
13秒前
吱吱发布了新的文献求助10
13秒前
lnmxl发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
稚祎完成签到 ,获得积分10
16秒前
20001019发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
Sunny发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
现实的无敌完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
科研通AI2S应助留胡子的涛采纳,获得10
24秒前
24秒前
24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
A Research Agenda for Law, Finance and the Environment 800
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
A Time to Mourn, A Time to Dance: The Expression of Grief and Joy in Israelite Religion 700
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6447402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8260598
关于积分的说明 17598211
捐赠科研通 5509086
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2902405
邀请新用户注册赠送积分活动 1879361
关于科研通互助平台的介绍 1719899