Intrinsic Defect-Rich Hierarchically Porous Carbon Architectures Enabling Enhanced Capture and Catalytic Conversion of Polysulfides

催化作用 材料科学 化学工程 纳米技术 多孔性 碳纤维 化学 生物化学 复合数 工程类 复合材料
作者
Lu Guan,Han Hu,Linqing Li,Yuanyuan Pan,Yifan Zhu,Qiang Li,Hailing Guo,Kai Wang,Yunchun Huang,Mengdi Zhang,Yingchun Yan,Zhongtao Li,Xiaoling Teng,Junwei Yang,Jiazhi Xiao,Yunlong Zhang,Xiaoshan Wang,Mingbo Wu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (5): 6222-6231 被引量:106
标识
DOI:10.1021/acsnano.0c02294
摘要

Despite their promising potential, the real performance of lithium-sulfur batteries is still heavily impeded by the notorious shuttle behavior and sluggish conversion of polysulfides. Complex structures with multiple components have been widely employed to address these issues by virtue of their strong polarity and abundant surface catalytic sites. Nevertheless, the tedious constructing procedures and high cost of these materials make the exploration of alternative high-performance sulfur hosts increasingly important. Herein, we report an intrinsic defect-rich hierarchically porous carbon architecture with strong affinity and high conversion activity toward polysulfides even at high sulfur loading. Such an architecture can be prepared using a widely available nitrogen-containing precursor through a simple yet effective in situ templating strategy and subsequent nitrogen removal procedure. The hierarchical structure secures a high sulfur loading, while the intrinsic defects strongly anchor the active species and boost their chemical conversion because of the strong polarity and accelerated electron transfer at the defective sites. As a result, the lithium-sulfur batteries with this carbon material as the sulfur host deliver a high specific capacity of 1182 mAh g–1 at 0.5 C, excellent cycling stability with a capacity retention of 70% after 500 cycles, and outstanding rate capability, one of the best results among pure carbon hosts. The strategy suggested here may rekindle interest in exploring the potential of pure carbon materials for lithium-sulfur batteries as well as other 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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
gumausi发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
阿斯披粼完成签到,获得积分10
2秒前
Thien发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
奋斗瑶发布了新的文献求助10
3秒前
yee完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
一一完成签到,获得积分10
6秒前
guyong发布了新的文献求助10
6秒前
Stting完成签到 ,获得积分10
6秒前
小鱼儿发布了新的文献求助10
7秒前
Thien发布了新的文献求助10
7秒前
CartGo发布了新的文献求助10
7秒前
天衣无缝发布了新的文献求助10
8秒前
温酒酿花茶完成签到 ,获得积分10
8秒前
ymu发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI6应助loin采纳,获得10
9秒前
奋斗瑶完成签到,获得积分10
9秒前
库里力完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
善学以致用应助梅川库子采纳,获得10
9秒前
刘DOCTOR完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
subohr完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI5应助耶耶采纳,获得10
11秒前
奈落发布了新的文献求助10
11秒前
XH完成签到,获得积分10
12秒前
大模型应助shinn采纳,获得10
12秒前
馆长应助天衣无缝采纳,获得30
14秒前
悦耳鲜花发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
15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
Feigin and Cherry's Textbook of Pediatric Infectious Diseases Ninth Edition 2024 4000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5005084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4248886
关于积分的说明 13238701
捐赠科研通 4048357
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2214863
邀请新用户注册赠送积分活动 1224735
关于科研通互助平台的介绍 1145184