Stable Na/K–S Batteries with Conductive Organosulfur Polymer Microcages as Cathodes

有机硫化合物 化学 阴极 聚合物 导电聚合物 有机化学 纳米技术 化学工程 硫黄 物理化学 工程类 材料科学
作者
Xian Zeng,Zi‐Jian Yi,Guo-Yu Zhu,Ningning Zhu,Yanfei Chen,Ji‐Miao Xiao,Run-Hang Chen,Menghua Yang,Hongchang Jin,De‐Shan Bin,Dan Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (1): 566-575 被引量:21
标识
DOI:10.1021/jacs.4c11845
摘要

Na-S and K-S batteries, with high-energy density, using naturally more abundant and affordable metals compared with rare resources like Li, Co, and Ni elements, have inspired intense research interest. However, the sulfur cathodes for Na/K storage are plagued by soluble polysulfide shuttling, larger volumetric deformation, and sluggish redox kinetics. Here, we report that a conductive organosulfur polymer microcage, fabricated facilely with the microbe and elemental sulfur as precursors, can effectively address these issues for stable high-capacity Na-S and K-S batteries. The covalently bonded short-chain sulfur species enable superior reaction kinetics and avoid soluble polysulfide formation. The microcage architecture with built-in cavities buffers the volume deformation to ensure a resilient electrode. The resultant conductive organosulfur polymer can promise a combination of high capacity and extraordinary cyclability with a promising rate and Coulombic efficiency. Especially, as a K-S battery cathode, it could deliver a high capacity of 1206.5 mAh g-1 together with an extraordinary cyclability (>99% capacity retention over 1100 cycles), which is much better than that of state-of-the-art sulfur cathodes. This work envisions new perspectives on building conductive organosulfur cathode materials with high performance via a simple and feasible protocol.
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
李哒哒完成签到,获得积分10
刚刚
liangliu完成签到,获得积分10
刚刚
卡卡完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6.4的应助被涨誊采纳,获得40
1秒前
Bubble发布了新的文献求助10
1秒前
在水一方的应助被刘威采纳,获得10
1秒前
一个WWW发布了新的文献求助10
1秒前
大花花完成签到,获得积分10
2秒前
大马甲完成签到,获得积分10
2秒前
小马甲的应助被swh采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S的应助被初景采纳,获得10
2秒前
cocoa完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
vivre223完成签到,获得积分10
2秒前
zjwzxrl完成签到,获得积分10
3秒前
秋风的应助被苟子采纳,获得20
3秒前
华东小可爱完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
饱满天空完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
WXECO完成签到,获得积分10
5秒前
学术雷锋的应助被Cecilia采纳,获得10
5秒前
李哒哒发布了新的文献求助10
6秒前
lyq007完成签到,获得积分10
6秒前
合适的发带完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
xrn完成签到,获得积分10
7秒前
cch完成签到,获得积分10
7秒前
鱼雷完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
清新的新筠完成签到,获得积分10
7秒前
那年夏天完成签到,获得积分10
8秒前
王圣奇完成签到,获得积分10
8秒前
bbible完成签到 ,获得积分10
8秒前
陈郭安生完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI6.4的应助被章鱼采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.4的应助被章鱼采纳,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
Energie-Contracting 1500
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
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
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 8084709
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9499149
关于积分的说明 21411369
捐赠科研通 7653232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3402640
关于科研通互助平台的介绍 2531786
邀请新用户注册赠送积分活动 2441220