Balancing Anchoring and Diffusion for Screening of Metal Oxide Cathode Materials in Lithium–Sulfur Batteries

阴极 材料科学 氧化物 扩散 锂(药物) 纳米复合材料 金属 吸附 硫黄 扩散阻挡层 化学工程 纳米技术 化学 电化学 电极 冶金 物理化学 工程类 物理 热力学 图层(电子) 内分泌学 医学
作者
Yaxi Yang,Yanlei Wang,Yu Xia,Feng Huo,Hongyan He
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:125 (44): 24318-24327 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.1c07617
摘要

Unfavorable factors such as the shuttle effect caused by soluble lithium polysulfides, insulation of S and Li2S, and large volume expansion of S have greatly hindered the practical application of lithium–sulfur batteries. Using sulfur cathodes based on metal oxide nanocomposite materials has been proven to be an effective method to overcome the abovementioned problems and accomplish long-term cycle stability, excellent conductivity, and high-rate capacity. However, there is still a lack of clear mechanism research to balance between adsorption and diffusion and speedy selection method for oxides. Herein, we systematically studied the anchoring and diffusion properties of metal oxide MO2 (TiO2, SnO2, and RuO2) as cathode materials and then screened the materials through the equilibrium mechanism of adsorption and diffusion. According to the abovementioned research, due to its strong interaction with lithium polysulfides and low diffusion barrier for Li+, TiO2 exhibits excellent electrochemical performance and is considered to have great potential as an anchor material for lithium–sulfur batteries. Therefore, a comprehensive metal oxide selection criterion with stronger bonding strength (3–5 eV) and a lower diffusion barrier (<0.4 eV) is proposed. This work provides general guidance for the construction and screening of cathode materials to attain high-performance batteries in the future.
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
刚刚
科研通AI6.3应助xinzhao采纳,获得10
刚刚
斯文败类应助zhendema采纳,获得30
1秒前
曹星完成签到,获得积分10
2秒前
shen完成签到,获得积分10
2秒前
Xie发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助沉默鱼采纳,获得10
6秒前
丘比特应助11采纳,获得10
6秒前
7秒前
sun完成签到 ,获得积分10
8秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
8秒前
浪客剑心完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎应助心灵美的元彤采纳,获得10
9秒前
打打应助可怜的小羊采纳,获得10
9秒前
行舟完成签到 ,获得积分10
10秒前
Hello应助sunmingyu采纳,获得10
10秒前
winwin完成签到 ,获得积分10
10秒前
小蘑菇应助pierolahm采纳,获得20
12秒前
路先生发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
Yaayo发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
sun关注了科研通微信公众号
15秒前
旧人完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
朴实涵山发布了新的文献求助20
17秒前
无极微光应助桃子采纳,获得20
18秒前
小二郎应助金金采纳,获得10
18秒前
虚拟的思菱完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
无极微光应助claud采纳,获得20
19秒前
19秒前
junjun发布了新的文献求助10
19秒前
今后应助willa采纳,获得10
20秒前
吴大王发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
wu发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6462013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8270224
关于积分的说明 17630054
捐赠科研通 5533008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906656
邀请新用户注册赠送积分活动 1883425
关于科研通互助平台的介绍 1729646