清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

A Catalytic Electrolyte Additive Modulating Molecular Orbital Energy Levels of Lithium Polysulfides for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries

电解质 材料科学 锂(药物) 催化作用 硫黄 锂硫电池 金属锂 无机化学 电极 化学 有机化学 物理化学 医学 冶金 内分泌学
作者
Jing Liu,Yuhao Zhou,Zhenxue Xiao,Xiaozhe Ren,Sheng Hong Liu,Tianying Yan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (48): 55608-55619 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.3c10163
摘要

Lithium–sulfur (Li–S) batteries have ultrahigh theoretical specific capacity, but the practical application is hindered by the severe shuttle effect and the sluggish redox kinetics of the intermediate lithium polysulfides (LiPSs). Effectively enhancing the conversion kinetics of LiPSs is essential for addressing these issues. Herein, the redox kinetics of LiPSs are effectively improved by introducing 6-azauracil (6-AU) molecules to the organic electrolyte to modulate the molecular orbital energy level of LiPSs. The 6-AU as a soluble catalyst can form complexes with LiPSs via Li–O bonds. These complexes are liable to transform because of the elevated HOMO and the reduced LUMO energy levels as compared to the dissociative LiPSs, resulting in small energy gaps ( E gap ) and exhibiting stronger redox activity. Benefiting from the rapid conversion kinetics, the shuttling effect of LiPSs is alleviated to a great extent, so that sulfur utilization is improved and the lithium electrode is protected. In addition, the introduction of 6-AU modulates the deposition behavior of Li 2 S and eases the coverage of the cathode surface by the insulating Li 2 S layer. The Li–S battery containing 6-AU provides superior capacity retention of 853 mAh g –1 after 150 cycles at 0.2 C and shows remarkable high-rate performance and retains a specific discharge capacity of 855 mAh g –1 at 5 C. This study accelerates the kinetics of Li–S batteries by tuning the HOMO and LUMO energy levels of LiPSs, which opens an avenue for designing functional electrolyte additives.
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
3秒前
止止完成签到 ,获得积分10
4秒前
hhh完成签到 ,获得积分10
8秒前
hhh关注了科研通微信公众号
14秒前
Pendragon完成签到,获得积分10
21秒前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分0
21秒前
23秒前
ninini完成签到 ,获得积分10
24秒前
洁净雨发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
Sept6完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
AG发布了新的文献求助10
41秒前
香菜张完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
43秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
43秒前
缓慢的绿草完成签到,获得积分10
46秒前
50秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
50秒前
52秒前
爆米花的应助被洁净雨采纳,获得10
59秒前
贤惠的诗柳完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
勤劳觅山完成签到,获得积分10
1分钟前
chensuidan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
葡萄小伊ovo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凌泉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
标致的丝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
涵青夏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lianna完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hello的应助被Wang采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
洁净雨发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
迷人不可完成签到,获得积分10
2分钟前
peili完成签到,获得积分0
2分钟前
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7978886
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9441433
关于积分的说明 21075097
捐赠科研通 7554551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3375390
关于科研通互助平台的介绍 2509994
邀请新用户注册赠送积分活动 2408343