Co 3 O 4 /C‐NFs Induced 3D Electric Field Enhancement for Dual‐Regulation of Polysulfides and Li + Transport in Lithium–Sulfur Batteries

电场 电解质 材料科学 传质 催化作用 化学工程 锂(药物) 大规模运输 储能 动力学 电极 离子 硫黄 纳米技术 工作(物理) 降级(电信) 氧化还原 领域(数学) 能量转换 电化学 还原(数学) 电流密度 能量转换效率 电子转移
作者
Zhijie Qi,Jun Jiang,Pengcheng Yao,Zhenjie Lu,Ying Shen,Shujun Liu,Jing‐Wen Sun,Pan Xiong,Xin Wang,Xiaoping Ouyang,Junwu Zhu,Yongsheng Fu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (8): e20167-e20167 被引量:3
标识
DOI:10.1002/advs.202520167
摘要

Abstract Lithium–sulfur batteries (LSBs) are promising next‐generation energy storage systems, yet their practical application is hindered by sluggish and uncontrolled mass transport of Li + and lithium polysulfides (LiPSs). Here, a Co 3 O 4 ‐based nano‐framework catalyst (Co 3 O 4 /C‐NFs) is designed featuring a highly symmetric 3D sharp‐edged architecture that induces strong 3D electric field enhancement. This unique structural design promotes the directional migration and enrichment of negatively charged species, thereby accelerating the sulfur reduction reaction (SRR) kinetics, suppressing LiPSs shuttling, and improving Li⁺ transport. Moreover, by monitoring the real‐time conversion of LiPSs during the reaction using integrated in situ techniques, a universal method for quantitatively evaluating LiPSs conversion kinetics is proposed. Both experimental and theoretical results confirm that the 3D electric field enhancement governs mass transfer at multiple scales, achieving efficient ion regulation and interfacial stability. Benefiting from this effect, the assembled double‐layer pouch cell with a high sulfur loading of 6.5 mg cm −2 and a lean electrolyte ratio (E/S = 4 µL mg −1 ) maintains stable cycling for over 100 cycles at 0.1C, delivering a specific capacity of 1200 mAh g −1 . This work introduces a new paradigm of 3D electric field–driven mass transfer modulation for designing high‐performance and practical LSBs.
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
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
yang完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
桐桐应助喵典娜采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
忧心的板栗应助莎莎采纳,获得10
3秒前
wxy完成签到,获得积分10
3秒前
幸福寒梦应助幻桃采纳,获得10
4秒前
4秒前
Literature发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
0994完成签到 ,获得积分10
5秒前
乐观的颦完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
花静夜发布了新的文献求助10
6秒前
czp发布了新的文献求助10
6秒前
TCMning发布了新的文献求助10
6秒前
毛肚发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
香蕉觅云应助淡定新晴采纳,获得10
7秒前
7秒前
彭于晏应助Jackson采纳,获得10
7秒前
djw发布了新的文献求助10
8秒前
dian发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
张欢馨应助张志迪采纳,获得10
10秒前
安详飞阳发布了新的文献求助10
11秒前
馆长举报老实的幻天求助涉嫌违规
11秒前
李爱国应助耍酷的剑身采纳,获得10
11秒前
12秒前
幸福寒梦应助幻桃采纳,获得20
12秒前
蜒栩柚子完成签到 ,获得积分10
12秒前
余额完成签到,获得积分10
13秒前
万能图书馆应助24K纯路人采纳,获得10
13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
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7655522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9226447
关于积分的说明 19825073
捐赠科研通 7221832
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3279987
关于科研通互助平台的介绍 2440316
邀请新用户注册赠送积分活动 2279567