Biomimetic Ultrathin Cellulose Composite Separators for High‐Performance Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 分离器(采油) 复合数 纤维素 阴极 电解质 选择性 储能 锂硫电池 纳米技术 化学工程 电池(电) 锂离子电池 能量密度 离子 功率密度 电化学窗口 双层 纤维素纤维
作者
Tingting Liao,Shaofeng Huang,Lei Wang,Weiqi Liu,Xiaohui Wang,Wei Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (15) 被引量:15
标识
DOI:10.1002/adfm.202519474
摘要

Abstract Lithium–sulfur (Li–S) batteries are considered promising candidates for next‐generation energy storage systems due to their high energy density and low cost. However, their commercial production is impeded by the lithium polysulfides (LiPSs) shuttle effect and lithium dendrite growth, which degrade capacity and cycling stability. Inspired by the selectivity of biological ion channels, an ultrathin (8 µm) cellulose composite separator with high ion selectivity and permeability is developed by leveraging the compatibility of chitosan (CS) to cellulose fiber (CF) with covalent organic frameworks (COFs), promoting the self‐assembly of COFs with a preferred (100) orientation. The resulting biomimetic bilayer CF@ICOF exhibits a high lithium‐ion flux (2.186 mS cm −1 ) and exceptional Li + /S 6 2− selectivity (275.97), effectively suppressing both the LiPSs shuttle and lithium dendrite formation. As a result, the Li–S battery utilizing the CF@ICOF separator delivers ultra‐stable cycling performance, with a capacity decay of only 0.047% per cycle over 800 cycles at 0.5C. Even with a high sulfur‐loaded cathode (11.12 mg cm −2 ) and a lean electrolyte (3.5 µL mg −1 ), the battery retains over 92.73% capacity after 200 cycles. Moreover, a flexible pouch cell is integrated into a wearable display system, demonstrating both high energy density (440.98 Wh kg −1 ) and excellent stability.
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
ainiowo发布了新的文献求助10
刚刚
所所的应助被哈哈采纳,获得10
刚刚
coast发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
刚刚
Pessica发布了新的文献求助10
刚刚
充电宝的应助被舒适不言采纳,获得10
刚刚
DW的应助被专注映容采纳,获得10
1秒前
忧伤的皓轩的应助被whs采纳,获得30
1秒前
简单无极完成签到,获得积分10
1秒前
DW的应助被玩家666采纳,获得10
1秒前
shy发布了新的文献求助10
1秒前
852的应助被04d采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被hxhxhx采纳,获得10
2秒前
2秒前
慕青的应助被Wxj246801采纳,获得10
2秒前
万能图书馆的应助被樊小雾采纳,获得10
2秒前
2秒前
凡倾宇完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
yue发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Youdge举报ytj的求助涉嫌违规
3秒前
搜集达人的应助被含蓄觅山采纳,获得10
3秒前
月饼同学发布了新的文献求助10
3秒前
wanci的应助被哎呀哎呀呀采纳,获得10
4秒前
4秒前
lss发布了新的文献求助10
4秒前
诗谙发布了新的文献求助30
4秒前
zzh发布了新的文献求助10
5秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
李健的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得30
5秒前
FashionBoy的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
6秒前
没味道的白开水给一YI的求助进行了留言
6秒前
04d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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
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 8037701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9473185
关于积分的说明 21264156
捐赠科研通 7607074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390456
关于科研通互助平台的介绍 2522234
邀请新用户注册赠送积分活动 2427852