Mxene quantum dots decorated reduced graphene oxide networks as multifunctional electrocatalyst for advanced lithium–sulfur batteries

石墨烯 电催化剂 量子点 纳米技术 材料科学 氧化物 锂(药物) 电池(电) 化学工程 纳米颗粒 化学 电极 电化学 医学 冶金 物理 量子力学 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理)
作者
Tongbin Zhang,Zijing Xu,Hedong Chen,Jiabing Liu,Dan Luo,Ning Liu,Yongguang Zhang,Zhongwei Chen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:488: 150886-150886 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150886
摘要

Lithium sulfur (Li-S) battery has shown great potential as an attractive rechargeable energy storage devices, but the shuttle behavior and slow conversion kinetics of the intermediate lithium polysulfides (LiPSs) are the main obstacles to the practical application of Li-S battery. Herein, a simple and scalable spray drying strategy was used to construct conductive polar Ti3C2 MXene quantum dots (QDs)-decorated reduced graphene oxide (rGO) microsphere (rGO@Ti3C2 QDs) as efficient electrocatalyst and absorbent for Li-S battery. Firstly, the DFT results show that Ti3C2 QDs can effectively adsorb and catalyze LiPSs conversion. This ability can be attributed to the Ti3C2 QDs can provide a large number of LiPSs catalytic active sites. In addition, the rGO provides physical LiPSs constraint and a flexible substrate to prevent QDs from aggregating. Moreover, both parts are conductive, effectively improving the electron/charge transfer. Therefore, this unique structure and composition show high LiPSs adsorption and catalysis, while allowing rapid Li+/electron transfer. As a result, the S/rGO@Ti3C2 QDs electrode provides high initial capacity (1185 mAh/g at 0.2C), good rate capability (758 mAh/g at 3C), and excellent long-term cyclability (500 cycles at 1C with low attenuation of 0.07% per cycle), as well as an excellent electrochemical performance even at high sulfur loading. Meanwhile, the Li-S pouch cell based on S/rGO@Ti3C2 QDs also achieved a high initial energy density of 230.9 Wh kg−1. This work may provide a promising strategy to obtain better electrochemical performance by introducing quantum dots into Li-S 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
小许完成签到 ,获得积分10
刚刚
吃猫的鱼完成签到,获得积分10
刚刚
kiki发布了新的文献求助10
1秒前
酷波er的应助被HW采纳,获得10
1秒前
皮皮关注了科研通微信公众号
1秒前
wanci的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
烟花的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
英姑的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
wrs发布了新的文献求助10
3秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
书进1113发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得30
3秒前
lucky完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
wsafhgfjb完成签到,获得积分10
3秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
吃猫的鱼发布了新的文献求助10
3秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
艾利威尔发布了新的文献求助20
4秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
传奇3的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
无聊的黎发布了新的文献求助10
4秒前
小黑完成签到,获得积分10
5秒前
完美世界的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
乐乐的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
所所的应助被清秀龙猫采纳,获得10
5秒前
哦哦完成签到,获得积分10
6秒前
圈圈完成签到,获得积分10
6秒前
温柔的怀曼完成签到,获得积分10
6秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
6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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CODESSA 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 500
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 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7854293
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9372680
关于积分的说明 20685447
捐赠科研通 7452308
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3344822
关于科研通互助平台的介绍 2487605
邀请新用户注册赠送积分活动 2368157