Synergistic effect of Fe3C quantum dots, N-doped carbon and selenium on high conductive stable host for lithium sulfur batteries

材料科学 吸附 电化学 复合数 锂(药物) 硫黄 异质结 化学工程 碳纤维 兴奋剂 容量损失 比表面积 纳米技术 复合材料 电极 催化作用 有机化学 光电子学 冶金 化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学
作者
Xuming Xu,H. Chen,Hongda Duan,Wenying Yang,Xu Xupeng,Youlan Zou,Zengsheng Ma,Weixin Lei
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier]
卷期号:260: 119309-119309
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2023.119309
摘要

Lithium-sulfur batteries are considered as one of the most promising energy storage devices. However, their development is still hindered by significant obstacles, particularly the well-known "shuttle effect". To overcome the issues, a three-dimensional porous biochar composite GC(Fe3C)x with Fe3C quantum dots/ C heterostructure is prepared by a simple one-stage chemical activation method as a sulfur host. A small amount of selenium is also added to form GC/Fe3C@SSe and improved electrochemical performances are obtained. The influence of Fe3C content on the structure and properties of the composites is investigated. It has been observed that an increase in Fe3C content leads to a reduction in specific surface area, thereby enhancing chemical adsorption while simultaneously weakening physical adsorption. When the Fe3C content reached 2.7%, the composite achieved a specific surface area of 1150.0 m² g−1. The synergistic effect of Fe3C quantum dots, N-doped carbon, and selenium resulted in outstanding electrochemical properties exhibited by the composite. At 1 C, GC/(Fe3C)2.7@SSe provides an initial specific discharge capacity of 803.7 mAh g−1. After 1000 long cycles, the specific discharge capacity is maintained at 363.1 mAh g−1, and the per-cycle capacity loss rate is 0.055%. Even at the current density of 5 C, the initial discharge capacity is 424.5 mAh g−1, and the capacity after 500 cycles is 322.9 mAh g−1, with a single cycle capacity decay rate of 0.048%. This work provides guidance for the design of lithium-sulfur battery cathode materials with synergetic physisorption and chemisorption for inhibiting shuttle effect.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
科研通AI2S应助GengYing采纳,获得10
1秒前
Hou完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
hkjuju完成签到 ,获得积分10
2秒前
zky17715002发布了新的文献求助20
3秒前
yuan完成签到 ,获得积分10
3秒前
海底捞水果完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
BlingBling发布了新的文献求助10
4秒前
隐形曼青应助柯睿渊采纳,获得10
5秒前
8秒前
小马甲应助xiuxiu_27采纳,获得10
9秒前
zig发布了新的文献求助10
9秒前
yyy给yyy的求助进行了留言
9秒前
唐心完成签到,获得积分10
9秒前
Eicky完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Zero发布了新的文献求助10
10秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
甯远应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
七月流火应助科研通管家采纳,获得80
11秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
13秒前
个性的紫菜应助朵颜三卫采纳,获得10
13秒前
13秒前
荒诞DE谎言完成签到 ,获得积分10
14秒前
无花果应助CPUPPer采纳,获得10
15秒前
15秒前
winterbear发布了新的文献求助10
15秒前
天际发布了新的文献求助10
16秒前
Jack123发布了新的文献求助10
17秒前
乐乐应助阿宅采纳,获得10
17秒前
JamesPei应助King采纳,获得10
18秒前
草莓雪酪发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
藍からはじまる蛍光性トリプタンスリン研究 400
Cardiology: Board and Certification Review 400
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 340
NEW VALUES OF SOLUBILITY PARAMETERS FROM VAPOR PRESSURE DATA 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2362700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2070708
关于积分的说明 5174132
捐赠科研通 1798963
什么是DOI,文献DOI怎么找? 898386
版权声明 557785
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 479450