V2O3-decorated carbon nanofibers as a robust interlayer for long-lived, high-performance, room-temperature sodium–sulfur batteries

多硫化物 法拉第效率 碳纳米纤维 电化学 阳极 材料科学 化学工程 纳米纤维 电化学动力学 动力学 阴极 碳纤维 电极 化学 纳米技术 碳纳米管 复合材料 电解质 物理化学 物理 量子力学 工程类 冶金 复合数
作者
Rakesh Saroha,Jungwon Heo,Ying Liu,N. Angulakshmi,Younki Lee,Kwon‐Koo Cho,Hyo‐Jun Ahn,Jou‐Hyeon Ahn
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:431: 134205-134205 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.134205
摘要

We developed a V2O3 nanoparticle–decorated carbon nanofiber (V2O3@CNF) interlayer for room-temperature sodium–sulfur batteries (RT/NaSBs), inserted on the cathode side of the separator to inhibit the shuttling of sodium polysulfides, i.e., their migration to the sodium anode, and thus realize high-performance RT/NaSBs. The V2O3 adsorbs polysulfides and catalytically promotes polysulfide trapping, while the CNFs provide conductive channels that facilitate ion transport and accelerate reaction kinetics. The electrochemical performance of the resulting Na–S cells are superior to those of cells with a CNF interlayer and without an interlayer. A cell with a V2O3@CNF interlayer utilizes almost 70% of its active material at 0.1C, while cells with a CNF interlayer and without an interlayer utilize 54 and 33%, respectively. It demonstrates superior rate performance, achieving a capacity of 268 mA h g−1 at 2.0C, and its diffusion coefficient (∼10−11cm2 s−1) is an order of magnitude higher than those of cells with a CNF interlayer or without an interlayer (∼10−12 cm2 s−1), indicating fast reaction kinetics. Moreover, it delivers a discharge capacity of 406 mA h g−1 after 500 cycles at 1.0C with a high coulombic efficiency of 100%. Even at a high C-rate of 2.0C, the capacity of the cell decays at a low rate of 0.076% per cycle over 1000 cycles, indicating exceptional capacity retention. The outstanding electrochemical performance is mainly attributed to the effective sodium polysulfide confinement, improved active material utilization, and accelerated reaction kinetics associated with the V2O3@CNF interlayer.
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
bkagyin应助南浅采纳,获得10
刚刚
略略略完成签到,获得积分10
2秒前
翁若翠发布了新的文献求助10
3秒前
Ade发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI5应助执着乐双采纳,获得10
7秒前
hyhy完成签到,获得积分10
7秒前
Kevin Huang完成签到,获得积分10
8秒前
彳亍完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
roaring发布了新的文献求助10
10秒前
冰魂应助zsj采纳,获得10
13秒前
科目三应助整齐凌萱采纳,获得10
14秒前
852应助王佳豪采纳,获得10
14秒前
16秒前
18秒前
18秒前
Lucas应助翁若翠采纳,获得10
19秒前
乐乐应助宗友绿采纳,获得10
19秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得150
19秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得50
19秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
21秒前
好人一生平安完成签到,获得积分10
22秒前
小周完成签到,获得积分10
22秒前
端庄的新瑶完成签到,获得积分20
22秒前
南浅发布了新的文献求助10
23秒前
丁莞发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 3778170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323851
关于积分的说明 10215999
捐赠科研通 3039020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667747
邀请新用户注册赠送积分活动 798383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758339