Rational Design of a Dual‐Function Hybrid Cathode Substrate for Lithium–Sulfur Batteries

材料科学 化学工程 锂(药物) 石墨烯 基质(水族馆) 氧化物 吸附 电极 多硫化物 电解质 硫黄 纳米技术 无机化学 化学 有机化学 冶金 地质学 工程类 内分泌学 物理化学 海洋学 医学
作者
Luo Liu,Sheng‐Heng Chung,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (24) 被引量:114
标识
DOI:10.1002/aenm.201801014
摘要

Abstract A unique 3D hybrid sponge with chemically coupled nickel disulfide‐reduced graphene oxide (NiS 2 ‐RGO) framework is rationally developed as an effective polysulfide reservoir through a biomolecule‐assisted self‐assembly synthesis. An optimized amount of NiS 2 (≈18 wt%) with porous nanoflower‐like morphology is uniformly in situ grown on the RGO substrate, providing abundant active sites to adsorb and localize polysulfides. The improved polysulfide adsorptivity from sulfiphilic NiS 2 is confirmed by experimental data and first‐principle calculations. Moreover, due to the chemical coupling between NiS 2 and RGO formed during the in situ synthesis, the conductive RGO substrate offers a 3D electron pathway to facilitate charge transfer toward the NiS 2 ‐polysulfide adsorption interface, triggering a fast redox kinetics of polysulfide conversion and excellent rate performance (C/20–4C). Therefore, the self‐assembled hybrid structure simultaneously promotes static polysulfide‐trapping capability and dynamic polysulfide‐conversion reversibility. As a result, the 3D porous sponge enables a high sulfur content (75 wt%) and a remarkably high sulfur loading (up to 21 mg cm −2 ) and areal capacity (up to 16 mAh cm −2 ), exceeding most of the reported values in the literature involving either RGO or metal sulfides/other metal compounds (sulfur content of <60 wt% and sulfur loading of <3 mg cm −2 ).
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
CC发布了新的文献求助10
刚刚
超人不会飞完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
火星上的青文完成签到,获得积分10
3秒前
赵坤煊发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
小狮子发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
Melooo3发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐应助勇敢的心采纳,获得10
8秒前
yang完成签到,获得积分10
8秒前
星宿陨完成签到 ,获得积分10
9秒前
乐观寄风发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Hello应助徐徐618采纳,获得10
10秒前
Miaseconds发布了新的文献求助10
10秒前
兵王发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.2应助蔡小鸡采纳,获得10
11秒前
11秒前
大大怪完成签到 ,获得积分10
11秒前
Sunny发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
kkkd发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
Just森完成签到,获得积分10
16秒前
林琳发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2应助michael采纳,获得10
17秒前
xing_xing应助桃桃宝采纳,获得20
18秒前
18秒前
kkkd完成签到,获得积分10
19秒前
dx3906发布了新的文献求助10
20秒前
淡淡青易完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
奇点完成签到 ,获得积分10
23秒前
活力大米完成签到,获得积分10
23秒前
丘比特应助赵坤煊采纳,获得10
23秒前
karma完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Social Psychology 800
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
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 7648948
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9221502
关于积分的说明 19795363
捐赠科研通 7214802
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3278003
关于科研通互助平台的介绍 2438978
邀请新用户注册赠送积分活动 2276350