DFT Simulation-Based Design of 1T-MoS2 Cathode Hosts for Li-S Batteries and Experimental Evaluation

阳极 阴极 密度泛函理论 材料科学 电池(电) 锂(药物) 吸附 吉布斯自由能 动力学 化学工程 化学物理 化学 电极 计算化学 热力学 物理化学 物理 医学 功率(物理) 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Elaheh Hojaji,Eleftherios I. Andritsos,Zhuangnan Li,Manish Chhowalla,Constantina Lekakou,Qiong Cai
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:23 (24): 15608-15608 被引量:15
标识
DOI:10.3390/ijms232415608
摘要

The main challenge in lithium sulphur (Li-S) batteries is the shuttling of lithium polysulphides (LiPSs) caused by the rapid LiPSs migration to the anode and the slow reaction kinetics in the chain of LiPSs conversion. In this study, we explore 1T-MoS2 as a cathode host for Li-S batteries by examining the affinity of 1T-MoS2 substrates (pristine 1T-MoS2, defected 1T-MoS2 with one and two S vacancies) toward LiPSs and their electrocatalytic effects. Density functional theory (DFT) simulations are used to determine the adsorption energy of LiPSs to these substrates, the Gibbs free energy profiles for the reaction chain, and the preferred pathways and activation energies for the slow reaction stage from Li2S4 to Li2S. The obtained information highlights the potential benefit of a combination of 1T-MoS2 regions, without or with one and two sulphur vacancies, for an improved Li-S battery performance. The recommendation is implemented in a Li-S battery with areas of pristine 1T-MoS2 and some proportion of one and two S vacancies, exhibiting a capacity of 1190 mAh/g at 0.1C, with 97% capacity retention after 60 cycles in a schedule of different C-rates from 0.1C to 2C and back to 0.1C.
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
火山暴涨球技完成签到,获得积分10
刚刚
无私诗云完成签到,获得积分10
1秒前
程程完成签到,获得积分10
2秒前
怕孤独的如凡完成签到 ,获得积分10
6秒前
孤独的涵柳完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
嘻嘻哈哈啊完成签到 ,获得积分10
8秒前
好好完成签到,获得积分10
8秒前
SOL完成签到,获得积分10
10秒前
cbq完成签到 ,获得积分10
12秒前
千瓦时醒醒完成签到,获得积分10
12秒前
风趣霆完成签到,获得积分10
13秒前
Zhuzhu完成签到 ,获得积分10
13秒前
落叶捎来讯息完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
大模型应助高不二采纳,获得10
16秒前
无限的千凝完成签到 ,获得积分10
17秒前
机灵火车完成签到,获得积分10
17秒前
花花完成签到,获得积分10
19秒前
cdercder应助芃123采纳,获得10
19秒前
白糖发布了新的文献求助10
21秒前
南城雨落完成签到,获得积分10
23秒前
忐忑的书桃完成签到 ,获得积分10
24秒前
CDI和LIB完成签到,获得积分10
25秒前
研友_8WO978发布了新的文献求助10
25秒前
白糖完成签到,获得积分20
33秒前
tomorrow完成签到 ,获得积分10
34秒前
黑苹果完成签到,获得积分10
36秒前
soong完成签到 ,获得积分10
37秒前
王博士完成签到,获得积分10
38秒前
chb1973完成签到 ,获得积分10
39秒前
HaroldNguyen完成签到,获得积分10
39秒前
赵亚南完成签到,获得积分10
40秒前
future完成签到 ,获得积分10
40秒前
ZERO完成签到,获得积分10
40秒前
Only完成签到 ,获得积分10
41秒前
coc完成签到 ,获得积分10
44秒前
song完成签到 ,获得积分10
45秒前
依人如梦完成签到 ,获得积分10
50秒前
庚子鼠完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 3784858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330123
关于积分的说明 10244413
捐赠科研通 3045505
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671716
邀请新用户注册赠送积分活动 800627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759557