Vanadium Nitride Quantum Dots/Holey Graphene Matrix Boosting Adsorption and Conversion Reaction Kinetics for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 石墨烯 氮化钒 硫黄 化学工程 阴极 锂(药物) 吸附 催化作用 量子点 氮化物 纳米技术 无机化学 化学 有机化学 工程类 图层(电子) 医学 内分泌学 冶金 物理化学
作者
Fu Li,Mengjie Zhang,Wenyan Chen,Xin Cai,Huashang Rao,Jian Chang,Yueping Fang,Xinhua Zhong,Yu Yang,Zhuohong Yang,Xiaoyuan Yu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (26): 30746-30755 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsami.1c08113
摘要

Lithium-sulfur batteries (LSBs) have been considered as potential next-generation energy storage systems due to their high specific energy of 2600 Wh kg-1 and 2800 Wh L-1. Nevertheless, the practical application of LSBs still faces several hazards, including the shuttle effect of soluble lithium polysulfides, low electrical conductivities of solid sulfur and lithium sulfides, and large volume expansion during charge/discharge cycles. To address this critical challenge, we innovatively proposed facile synthesis of nanostructured VN quantum dots (VNQD)/holey graphene matrix for stabilizing the sulfur cathode by simultaneously promoting the trapping, anchoring, and catalyzing efficiencies of both LiPSs and Li2S. Benefiting from abundant edge catalytic sites of VNQD, in-plane nanopores of graphene, and high electrical conductivity, the sulfur host not only provides high adsorption capability toward soluble polysulfides, strong binding ability for anchoring solid Li2S, and their rapid conversion kinetics but also contributes abundant sulfur storage sites and efficient transport pathways for lithium ions (Li+) and electrons. Consequently, the sulfur cathode exhibits high initial capacities of 1320 mAh g-1, high rate capability (850 mAh g-1 @ 4 mA cm-2), and high capacity retention of 99.95% per cycle after 500 cycles, providing a feasible solution for the practical utilization of shuttle-free 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
白露发布了新的文献求助10
1秒前
CodeCraft应助层云采纳,获得10
1秒前
充电宝应助222333采纳,获得10
2秒前
2秒前
jiangbai完成签到,获得积分10
2秒前
Nanasaysyes完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
打打应助好心情采纳,获得10
3秒前
高大汉堡完成签到 ,获得积分10
3秒前
Momo01应助静秋采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
夔栀发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
llllll发布了新的文献求助10
7秒前
脑洞疼应助rosyw采纳,获得10
7秒前
8秒前
无极微光应助wqb采纳,获得20
9秒前
无聊的人发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
yyy发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
Lothar发布了新的文献求助10
11秒前
脑洞疼应助kris采纳,获得10
11秒前
慕青应助拉条子采纳,获得10
11秒前
zjq发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
赵婧发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
xzh应助美味蟹黄堡采纳,获得10
15秒前
Nanasaysyes发布了新的文献求助10
15秒前
十三发布了新的文献求助10
15秒前
yosh完成签到,获得积分10
15秒前
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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7295060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8913551
关于积分的说明 18873038
捐赠科研通 6961420
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210143
关于科研通互助平台的介绍 2379484
邀请新用户注册赠送积分活动 2186424