Construction of Elastic and Conductive Channels for High‐Rate and High‐Areal‐Capacity Sulfur Cathodes in All‐Solid‐State Lithium–Sulfur Batteries

硫黄 材料科学 阴极 锂(药物) 导电体 锂硫电池 固态 工程物理 化学工程 复合材料 电气工程 化学 冶金 电化学 电极 工程类 物理化学 内分泌学 医学
作者
Ruqin Ma,Yuteng Fan,Yanting Jin,Siyuan Pan,Haoyue Zhong,Yu Luo,Jiabao Gu,Mingzeng Luo,Yuqi Wu,Wenxuan Hu,Pengzhan Chen,Yu Su,Guanyu Wu,Jiawei Yan,Jun Gao,Zhengliang Gong,Yong Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (19) 被引量:24
标识
DOI:10.1002/aenm.202304412
摘要

Abstract All solid‐state lithium–sulfur batteries (ASSLSBs) have attracted significant attention due to their enhanced safety and superior energy density. However, the considerable volume change during cycling poses a challenge, resulting in electrochemical‐mechanical degradation. To address this issue, polypyrrole (PPy) is coated on a nitrogen‐doped carbon nanotube (NCNT) network to exhibit suitable conductivity and compatibility with sulfide electrolyte. Functionally, PPy@NCNT provides a continuous and conductive pathway, reducing the tortuosity of charge transport. Mechanically, operando pressure measurements and atomic force microscopy (AFM) tests are conducted, demonstrating that the flexible and viscoelastic structure of PPy@NCNT can alleviate local stress. The axial pressure on the cathode can be reduced by 11% with a sulfur area capacity of 3 mg cm −2 at 30 °C. At a high areal mass loading of 4.5 mg cm −2 , a high areal capacity of 6 mAh cm −2 (1348 mAh g −1 , 1C = 1675 mA g −1 ) is achieved at 0.1C, maintaining stability over 300 cycles at 0.2C. Remarkably, it can achieve an areal capacity of over 8.8 mAh cm −2 and stable cycling even at 60 °C. This study, being the first to regulate mechano‐electrochemical action in ASSLSBs with flexible conducting polymer, highlights the significance of integrating a continuous and elastic network into solid‐state conversion‐type cathodes.
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
lling完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
黑色幽默发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神应助zyy采纳,获得10
1秒前
危机的易烟完成签到,获得积分10
1秒前
超帅的又槐完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Lionking发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
4秒前
乐乐应助淡然青筠采纳,获得10
5秒前
5秒前
背后白梦完成签到,获得积分10
5秒前
彭雄武发布了新的文献求助10
6秒前
芋泥发布了新的文献求助10
6秒前
六月歌者完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
领导范儿应助纯真小伙采纳,获得10
6秒前
7秒前
13223456发布了新的文献求助10
7秒前
JamesPei应助Stephen的小米枚采纳,获得10
7秒前
Lionnn发布了新的文献求助10
8秒前
研友_VZG7GZ应助Lionking采纳,获得10
8秒前
没有梦想发布了新的文献求助10
8秒前
tian发布了新的文献求助10
8秒前
卜娜娜发布了新的文献求助10
9秒前
善学以致用应助可靠豆芽采纳,获得10
9秒前
9秒前
菜系发布了新的文献求助10
10秒前
Steven完成签到,获得积分10
10秒前
汉堡包应助ajjyou采纳,获得20
10秒前
Puli完成签到,获得积分10
10秒前
李健应助bofu采纳,获得20
10秒前
vivianzhang完成签到,获得积分10
10秒前
怡然夏槐完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
YVONNE发布了新的文献求助10
11秒前
李健应助Xin采纳,获得10
11秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
The Healthy Socialist Life in Maoist China, 1949–1980 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3789277
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3334313
关于积分的说明 10269025
捐赠科研通 3050734
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1674119
邀请新用户注册赠送积分活动 802497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760692