Laminar Composite Electrolytes with Nanoporous Sulfonated Covalent Organic Framework-Confined Crown Ether for Solid-State Lithium–Sulfur Batteries

多硫化物 电解质 复合数 锂(药物) 材料科学 化学工程 电导率 共价键 无机化学 化学 高分子化学 复合材料 有机化学 电极 工程类 内分泌学 物理化学 医学
作者
Jing Wang,Cheng‐Xiang Wang,Shiwei Liu,Yafang Zhang,Jie Zhang,Wei Dang,Wenjia Wu,Jingtao Wang
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (4): 3774-3781 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c05398
摘要

Lithium–sulfur (Li–S) batteries are one of the most promising next-generation energy storage systems due to their ultrahigh theoretical specific capacity. However, the sluggish redox kinetics and shuttle effect of lithium polysulfide of sulfur cathodes remain obstacles to their development. Herein, we synthesize a thin laminar composite TpPa-SO3H/2-Methylol-15-crown-5 solid-state electrolyte (TpPa-SO3H/15-C-5-OH SSE) by encapsulating the crown ether into nanoscale pores (1.2 nm) of TpPa-SO3H covalent organic framework (COF) through low-pressure filtration. Importantly, the hydrogen-bonding interaction between TpPa-SO3H COF and 15-C-5-OH largely enhances the stable existence of 15-C-5-OH in pores of TpPa-SO3H COF. The 15-C-5-OH confined in pores of TpPa-SO3H COF can form a long-range ordered cavity channel for effective Li+ transport. This endows TpPa-SO3H/15-C-5-OH SSE with high ionic conductivity of 1.31 × 10–5 S cm–1 at 30 °C and satisfactory Li+ transference number (tLi+) of 0.75. In addition, the negative charge of the sulfonate group on the TpPa-SO3H COF can repel the polysulfide anions efficiently through an electrostatic repulsion interaction, thereby blocking the migration of polysulfide. As a result, the Li–S battery with TpPa-SO3H/15-C-5-OH SSE presents superior cycling stability, which preserves a capacity of 739.9 mA h g–1 with a retention of 82.9% after 400 cycles at 60 and 0.5C.
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
彭佳乐发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
九卫发布了新的文献求助10
2秒前
呆呆完成签到,获得积分20
2秒前
番茄发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
科目三应助NL采纳,获得10
3秒前
4秒前
闪闪的善斓完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
warmen完成签到,获得积分10
5秒前
土豆泥拉拉完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
桐桐应助等待的道消采纳,获得10
6秒前
7秒前
Mic应助满意巨人采纳,获得10
7秒前
激动的煎饼完成签到 ,获得积分10
7秒前
番茄完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
三点水完成签到 ,获得积分10
8秒前
ll应助风清扬采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助风清扬采纳,获得10
9秒前
小青椒应助风清扬采纳,获得30
9秒前
bkagyin应助风清扬采纳,获得10
9秒前
JamesPei应助风清扬采纳,获得10
9秒前
汉堡包应助风清扬采纳,获得10
9秒前
上官若男应助风清扬采纳,获得10
9秒前
Lucas应助风清扬采纳,获得10
9秒前
九卫完成签到,获得积分10
9秒前
锋锋完成签到 ,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助养生百科采纳,获得10
9秒前
共享精神应助小北采纳,获得10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
700w发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
丘比特应助科研小白菜采纳,获得10
12秒前
12秒前
耍酷的惜儿完成签到,获得积分20
12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
Theoretical modelling of unbonded flexible pipe cross-sections 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 1500
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
The Scope of Slavic Aspect 600
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 5530440
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4619508
关于积分的说明 14568443
捐赠科研通 4558973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2498123
邀请新用户注册赠送积分活动 1478148
关于科研通互助平台的介绍 1449736