Constructing a Conductive Mott–Schottky Heterostructure with Built-in Electric Field Effect As Modified Separator to Accelerate Bidirectional Redox Kinetics for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries

分离器(采油) 氧化还原 材料科学 异质结 动力学 电场 导电体 锂(药物) 电极 化学工程 纳米技术 光电子学 化学 复合材料 工程类 物理化学 物理 冶金 内分泌学 热力学 医学 量子力学
作者
Zhiqiang Zhou,Lin Cui,Jinxin Wang,Huimin Wang,Cheng Ma,Yongzheng Zhang,Jitong Wang,Yayun Zhang,Wenming Qiao,Licheng Ling,Yayun Zhang,Yayun Zhang,Wenming Qiao,Licheng Ling
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (32): 13009-13019 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c04283
摘要

Developing efficient heterostructure electrocatalysts presents great potential but challenges in facilitating the bidirectional sulfur redox reaction due to the unsatisfactory trapping–diffusion–conversion capability and ambiguous interfacial mechanism for lithium–sulfur (Li–S) electrochemistry. Herein, the interfacial electron redistribution is modulated via the construction of a multifunctional ZnTe-MXene/NC heterostructure with a metallic-semiconductor phase to accelerate the overall redox reaction kinetics. Theoretical and experimental results demonstrate that the electron delocalization is enhanced under the interfacial built-in electric field effect, with electrons flowing from the side of MXene to ZnTe. The accumulated electrons on the ZnTe side reinforce the chemical interaction with lithium polysulfides (LiPSs) via the formation of Li–Te and metal–S bonds. In addition, the solid–liquid decomposition of Li2S is kinetically accelerated due to the weakened Li–S bonding, thereby realizing the superior bidirectional redox capability. Consequently, the ZnTe-MXene/NC-based batteries exhibit a high capacity of 690 mAh g–1 at 4 C and an ultrastable cyclic ability with a 0.042% decay rate per cycle at 3 C over 900 cycles. Even under a high-sulfur loading of 6.0 mg cm–2, a favorable areal capacity of 4.8 mAh cm–2 at 0.2 C after 150 cycles is maintained. This study proposes an underlying mechanism of MXene/telluride heterostructure electrocatalysts for multistep electrochemical reactions.
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
共享精神应助混子采纳,获得10
刚刚
刚刚
SciGPT应助liguanyu1078采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
stronger完成签到,获得积分10
2秒前
小马甲应助迷人靖儿采纳,获得10
2秒前
Ava应助巴卡巴卡采纳,获得10
3秒前
李爱国应助w4采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
初景发布了新的文献求助10
4秒前
Hello应助1733采纳,获得10
4秒前
wzc完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
喜洋洋完成签到,获得积分10
5秒前
cldg发布了新的文献求助10
5秒前
sst发布了新的文献求助10
5秒前
二氧化碳发布了新的文献求助10
6秒前
F。发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Cu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
郭囯完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
张向向发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
威武千亦关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
景Q同学发布了新的文献求助10
9秒前
栗子发布了新的文献求助10
9秒前
fanxing发布了新的文献求助10
9秒前
江子川发布了新的文献求助20
9秒前
小懒星关注了科研通微信公众号
10秒前
无限的晓蓝应助rachel03采纳,获得60
10秒前
10秒前
勤恳的绿凝应助杜安采纳,获得10
10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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
Moody's Ratings Rising AI spending narrows the gap, but US hyperscalers retain edge over Chinese peers 500
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 7696681
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9256787
关于积分的说明 20004627
捐赠科研通 7271152
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3292836
关于科研通互助平台的介绍 2448408
邀请新用户注册赠送积分活动 2298576