Construction of Ti4O7/TiN/carbon microdisk sulfur host with strong polar N–Ti–O bond for ultralong life lithium–sulfur battery

材料科学 吸附 异质结 硫黄 化学工程 锂(药物) 共价键 阴极 电池(电) 电化学 纳米技术 光电子学 有机化学 电极 物理化学 冶金 化学 功率(物理) 医学 内分泌学 工程类 物理 量子力学
作者
Linlin Ma,Li‐Juan Yu,Jingchong Liu,Yaqiong Su,Shuai Li,Xiaohuan Zang,Tao Meng,Shuaihua Zhang,Jianjun Song,Jiangyan Wang,Xiaoxian Zhao,Zhimin Cui,Nü Wang,Yong Zhao
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:44: 180-189 被引量:72
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.09.024
摘要

As the desired sulfur host of lithium-sulfur battery, the strong polarity and fast electron migration capability are indispensable for achieving effective adsorption and conversion of lithium polysulfides (LiPSs), that is, restricting the shuttle effect. Herein a porous microdisk Ti4O7/TiN/C heterojunction with strong polar N-Ti-O covalent bonds is precisely constructed. Compared with O-Ti-O or N-Ti-N bond in single Ti4O7 or TiN, the N-Ti-O bond with stronger polarity could adsorb and bond with S and Li atoms in LiPSs, which is beneficial for LiPSs adsorption. Beside, the Ti4O7/TiN heterostructure favors the electron transfer, which could promote the conversion of LiPSs. The design strategy is to construct abundant polar N-Ti-O bonds at Ti4O7/TiN heterogeneous interface that would realize the associative process of LiPSs adsorption, trapping, and conversion, thereby restraining the shuttle effect efficiently. In the current study, as the host of the sulfur cathode, the porous microdisk TiN/Ti4O7/C heterojunction exhibits a high specific capacity of 1204.5 mAh g−1 at 0.2 C, and a high specific capacity of 616.5 mAh g−1 at an ultrahigh current density of 4 C. In addition, 86.4% and 116.9% capacity are retained over 1000 cycles at 1 C and 2 C, respectively. This strategy provides an insight into developing lithium-sulfur battery with extraordinary performance, and opens promising routes to design the next-generation electrochemical energy storage devices.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
哆啦η梦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小路发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
淇淇完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助zhihaijun采纳,获得10
7秒前
甜菜发布了新的文献求助10
8秒前
赘婿应助木木夕采纳,获得10
8秒前
9秒前
充电宝应助hwy采纳,获得10
9秒前
10秒前
Ian发布了新的文献求助10
10秒前
追梦的小孩子完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
罗洛乐完成签到 ,获得积分10
15秒前
今天也想死完成签到 ,获得积分10
16秒前
爱生活的科研小白完成签到,获得积分10
16秒前
IVENG关注了科研通微信公众号
17秒前
17秒前
一切都好发布了新的文献求助10
24秒前
111发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
huahua完成签到,获得积分20
27秒前
小刘马完成签到,获得积分10
28秒前
纨绔完成签到 ,获得积分20
31秒前
IVENG发布了新的文献求助10
32秒前
xinru应助巧克力张张包采纳,获得10
32秒前
古古哒完成签到,获得积分10
32秒前
huahua发布了新的文献求助20
33秒前
1234完成签到 ,获得积分10
34秒前
css1997完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
小刘马发布了新的文献求助10
36秒前
federish完成签到 ,获得积分10
44秒前
伊可完成签到 ,获得积分10
49秒前
49秒前
你好完成签到 ,获得积分10
55秒前
Owen应助哈哈哈哈哈采纳,获得10
56秒前
56秒前
Lucas应助li采纳,获得10
57秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136921
关于积分的说明 5444669
捐赠科研通 1861276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925709
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495146