Dual-functional Co5.47N/Fe3N heterostructure interconnected 3D N-doped carbon nanotube-graphene hybrids for accelerating polysulfide conversion in Li-S batteries

材料科学 石墨烯 多硫化物 异质结 碳纳米管 电池(电) 化学工程 催化作用 成核 阴极 纳米技术 电极 化学 光电子学 物理化学 有机化学 电解质 工程类 物理 功率(物理) 量子力学
作者
Thanh Tuan Nguyen,Jayaraman Balamurugan,Hyun Wook Go,Quynh Phuong Ngo,Nam Hoon Kim,Joong Hee Lee
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:427: 131774-131774 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.131774
摘要

The lithium-sulfur battery is emerging as a promising alternative for the state-of-the-art lithium-ion battery because of its high theoretical specific capacity. However, the shuttle effect results from a sluggish conversion reaction of lithium polysulfides (LiPSs), reduces the sulfur utilization, promptly capacity degradation, and thus prevents its industrial application. Recently, the development of catalysts that can accelerate the conversion reaction of LiPSs has received tremendous attention. Herein, we use a novel in-situ one-step approach to prepare the Co5.47N/Fe3N heterostructure wrapped with the 3D nitrogen-doped carbon nanotube and graphene framework (3D Co5.47N/Fe3[email protected]). Density functional theory (DFT) calculation suggests that the formation of Co5.47N/Fe3N heterostructures could improve the density of states at the Fermi level, which enhances the redox kinetics, LiPS conversion and adsorption capability. The combination of highly catalytic activity Fe3N and adsorptive Co5.47N in the abundant-heterojunctions Co5.47N/Fe3N nanostructure provide an effective trapping host and conversion catalyst for LiPS. Moreover, 3D N-CNT-G framework with high surface area serves as a highly conductive channel for electron transport and promote the Li2S nucleation. The sulfur-loaded 3D Co5.47N/Fe3[email protected] cathode exhibits an exceptional capacity of ~1293 mAh g−1 at 0.1C and long cycle-life for 500 cycles (capacity fading of 0.029% per cycle at 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
小二郎应助RRR采纳,获得10
1秒前
领导范儿应助健壮听筠采纳,获得10
1秒前
慕青应助先林采纳,获得10
2秒前
sdnihbhew完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
pluto应助水果采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助扶南采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Abner发布了新的文献求助10
11秒前
Nyah发布了新的文献求助10
12秒前
YJYLU完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
小鱼鱼Fish发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Orange应助milkmore采纳,获得10
15秒前
北林完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Abner完成签到,获得积分10
15秒前
Rylee发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Lsmile发布了新的文献求助20
16秒前
爱看文献的小恐龙完成签到,获得积分10
16秒前
莓莓应助dog采纳,获得10
17秒前
活泼发布了新的文献求助10
17秒前
木头哥完成签到,获得积分20
19秒前
北林发布了新的文献求助10
19秒前
Sofia完成签到,获得积分10
20秒前
天天快乐应助现代宝宝采纳,获得10
20秒前
我家绿完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
阿尔宙斯发布了新的文献求助10
20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
Bandwidth Choice for Bias Estimators in Dynamic Nonlinear Panel Models 2000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
茶艺师试题库(初级、中级、高级、技师、高级技师) 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 570
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5360761
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4491279
关于积分的说明 13981825
捐赠科研通 4393949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2413668
邀请新用户注册赠送积分活动 1406502
关于科研通互助平台的介绍 1381004