Interface engineering of MXene-based heterostructures for lithium-sulfur batteries

MXenes公司 异质结 材料科学 阴极 阳极 电解质 纳米技术 电池(电) 储能 化学工程 化学 电极 光电子学 物理化学 热力学 工程类 功率(物理) 物理
作者
Siyu Wu,Xiang Li,Yongzheng Zhang,Qinghua Guan,Jian Wang,Chunyin Shen,Hongzhen Lin,Jitong Wang,Yanli Wang,Liang Zhan,Licheng Ling
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (7): 9158-9178 被引量:56
标识
DOI:10.1007/s12274-023-5532-2
摘要

High energy density and low cost make lithium-sulfur (Li-S) batteries as one of the next generation’s promising energy storage systems. However, the following problems need to be solved before commercialization: (i) the shuttling effect and sluggish redox kinetics of lithium polysulfides in sulfur cathode; (ii) the formation of lithium dendrites and the crack of solid electrolyte interphase; (iii) the large volume changes during charge and discharge processes. MXenes, as newly emerging two-dimensional transition metal carbides/nitrides/carbonitrides, have attracted widespread attention due to their abundant active surface terminals, adjustable vacancies, and high electrical conductivity. Designing MXene-based heterogeneous structures is expected to solve the stacking problem induced by hydrogen bonds or Van der Waals force and to provide other charming physiochemical properties. Herein, we generalize the design principles of MXene-based heterostructures and their functions, i.e., adsorption and catalysis in advanced conversion-based Li-S batteries. Firstly, the physiochemical properties of MXene and MXene-based heterostructures are briefly introduced. Secondly, the catalytic functions of MXene-based heterostructures with the compositional constituents including carbon materials, metal compounds, organic frameworks, polymers, single atoms and special high-entropy MXenes are comprehensively summarized in sulfur cathodes and lithium anodes. Finally, the challenges of MXene-based heterostructure in current Li-S batteries are pointed out and we also provide some enlightenments for future developments in high-energy-density 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
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
满意的念柏完成签到,获得积分0
1秒前
WJDNG8完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
kiddos3e完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
wang5945发布了新的文献求助10
5秒前
闾阎grit完成签到,获得积分10
5秒前
双儿完成签到,获得积分10
6秒前
lx发布了新的文献求助10
6秒前
耍酷的惜儿完成签到 ,获得积分10
6秒前
WJDNG9完成签到,获得积分10
6秒前
完美梦之完成签到,获得积分10
9秒前
zzr完成签到,获得积分10
9秒前
绿野仙踪完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
XX完成签到 ,获得积分10
11秒前
WJDNG7完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
youngfer完成签到,获得积分10
12秒前
邓大瓜完成签到,获得积分10
12秒前
东曦酱完成签到,获得积分10
12秒前
神外王001完成签到 ,获得积分10
13秒前
善良太阳完成签到,获得积分10
13秒前
开放飞阳完成签到,获得积分10
13秒前
沐雨汐完成签到,获得积分10
14秒前
medmi完成签到,获得积分10
14秒前
qiongqiong完成签到 ,获得积分10
15秒前
5999发布了新的文献求助10
16秒前
WJDNG1完成签到,获得积分10
16秒前
fengyehong发布了新的文献求助10
16秒前
zh4men9完成签到,获得积分10
17秒前
DrPika完成签到,获得积分10
17秒前
天天开心发布了新的文献求助10
17秒前
大腿无敌应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
18秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
18秒前
田様应助科研通管家采纳,获得30
18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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7371017
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978583
关于积分的说明 19087888
捐赠科研通 7013030
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388632
邀请新用户注册赠送积分活动 2205699