Flame-retardant ammonium polyphosphate/MXene decorated carbon foam materials as polysulfide traps for fire-safe and stable lithium-sulfur batteries

多硫化物 聚磷酸铵 阻燃剂 材料科学 锂(药物) 电化学 储能 化学工程 碳纤维 能量密度 复合材料 电解质 化学 电极 复合数 工程物理 工程类 内分泌学 物理 物理化学 功率(物理) 医学 量子力学
作者
Yang Li,Yong-Cheng Zhu,Sowjanya Vallem,Man Li,Seunghyun Song,Tao Chen,Long‐Cheng Tang,Joonho Bae
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:89: 313-323 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2023.10.029
摘要

Lithium-sulfur (Li-S) batteries are one of the most promising modern-day energy supply systems because of their high theoretical energy density and low cost. However, the development of high-energy density Li-S batteries with high loading of flammable sulfur faces the challenges of electrochemical performance degradation owing to the shuttle effect and safety issues related to fire or explosion accidents. In this work, we report a three-dimensional (3D) conductive nitrogen-doped carbon foam supported electrostatic self-assembled MXene-ammonium polyphosphate (NCF-MXene-APP) layer as a heat-resistant, thermally-insulated, flame-retardant, and freestanding host for Li-S batteries with a facile and cost-effective synthesis method. Consequently, through the use of NCF-MXene-APP hosts that strongly anchor polysulfides, the Li-S batteries demonstrate outstanding electrochemical properties, including a high initial discharge capacity of 1191.6 mA h g−1, excellent rate capacity of 755.0 mA h g−1 at 1 C, and long-term cycling stability with an extremely low-capacity decay rate of 0.12% per cycle at 2 C. More importantly, these batteries can continue to operate reliably under high temperature or flame attack conditions. Thus, this study provides valuable insights into the design of safe high-performance Li-S batteries.
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
1秒前
丘比特应助vsd采纳,获得10
1秒前
潇洒十三应助心随以动采纳,获得10
3秒前
藤井树发布了新的文献求助10
3秒前
nineqiu发布了新的文献求助10
3秒前
yyywww发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
胡桃夹子完成签到,获得积分10
4秒前
Zongxin完成签到,获得积分10
4秒前
chiyu发布了新的文献求助10
5秒前
蛮不讲李发布了新的文献求助10
5秒前
kaka完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
叶液完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
称心的绿竹完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
summer发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
10秒前
CipherSage应助三冬四夏采纳,获得10
10秒前
缓慢海亦发布了新的文献求助10
10秒前
健康哥哥完成签到,获得积分20
10秒前
尽平梅愿发布了新的文献求助10
11秒前
WSKH发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
yuliang发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
13秒前
丘比特应助暴躁的无色采纳,获得10
13秒前
13秒前
彭于晏应助无书寄贵人采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
goldenfleece完成签到,获得积分10
14秒前
龚广山发布了新的文献求助10
14秒前
周杰伦完成签到,获得积分20
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7266469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8887485
关于积分的说明 18784709
捐赠科研通 6943701
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3203143
关于科研通互助平台的介绍 2376131
邀请新用户注册赠送积分活动 2179039