Flower-Shaped Sulfurized Polyacrylonitrile Nanostructures as Cathode Materials for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries

聚丙烯腈 材料科学 阴极 法拉第效率 电解质 电化学 硫黄 化学工程 锂(药物) 纳米结构 纳米技术 电极 复合材料 冶金 化学 物理化学 内分泌学 工程类 聚合物 医学
作者
Runhe He,Yongbing Li,Zhonglin Mu,Hao Liu,Yun Zhang,Xingxiang Zhang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (24): 23163-23172 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c04539
摘要

Sulfurized polyacrylonitrile (SPAN) is considered one of the most promising cathode materials for lithium–sulfur (Li–S) batteries due to its benign sulfur utilization, good cycling stability, and high Coulombic efficiency. However, the insufficient sulfur content and sluggish reaction kinetics greatly limit its practical energy density and rate performance. Here, a novel three-dimensional (3D) flower-shaped SPAN (SPAN-F) composite is designed to simultaneously address the above-mentioned issues. Specifically, the thin PAN nanopetals can provide more abundant active sites for the sulfurization reaction, enabling a more saturated sulfur content. In addition, the unique flower-shaped nanostructure is conducive to transporting Li+ and adapting to volume variation during the lithiation/delithiation processes of Li–S batteries. Consequently, the SPAN-F3 cathode exhibits a large reversible capacity of 789 mA h g–1composite at 0.2C, a superb rate capability up to 4C, and an ultralong cycle life of more than 500 cycles. Moreover, the thick cathodes with a high mass loading of 8.6 mg cm–2 maintain excellent electrochemical performances under lean electrolyte (E/SPAN = 5.0 μL mg–1) conditions, showing tremendous potential for practical applications. This investigation reinforces the importance of controlling particle structure for electrode materials and provides a promising solution toward practical Li–S batteries.
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
禹无极发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
玄之又玄完成签到,获得积分10
3秒前
葛蓉完成签到,获得积分10
3秒前
5秒前
个性小熊猫完成签到,获得积分10
6秒前
击飞完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
我是老大应助凉白开采纳,获得10
7秒前
小菜发布了新的文献求助10
7秒前
小二郎应助chenchaofan采纳,获得10
8秒前
研友_85YNe8发布了新的文献求助50
9秒前
小刘完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
蜜呐完成签到,获得积分10
10秒前
呆萌冰烟完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
可乐加冰发布了新的文献求助20
11秒前
天玄一刀发布了新的文献求助10
11秒前
Jessie完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
信封里的太阳完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
anyig完成签到,获得积分10
15秒前
单纯大侠发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
yyds完成签到,获得积分10
17秒前
伍小颖酱发布了新的文献求助10
18秒前
xian完成签到,获得积分10
21秒前
TCB发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
傲娇的觅翠完成签到,获得积分10
24秒前
FashionBoy应助静静采纳,获得10
24秒前
Masiying完成签到 ,获得积分10
25秒前
herococa应助xian采纳,获得10
25秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 1370
Secondary Ion Mass Spectrometry: Basic Concepts, Instrumental Aspects, Applications and Trends 1000
Comparison of adverse drug reactions of heparin and its derivates in the European Economic Area based on data from EudraVigilance between 2017 and 2021 500
[Relativity of the 5-year follow-up period as a criterion for cured cancer] 500
Statistical Analysis of fMRI Data, second edition (Mit Press) 2nd ed 500
Sellars and Davidson in Dialogue 500
Huang‘s catheter ablation of cardiac arrthymias 5th edtion 400
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 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3942767
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3487912
关于积分的说明 11045918
捐赠科研通 3218417
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1778931
邀请新用户注册赠送积分活动 864463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 799540