Highly Stable Lithium−Sulfur Batteries Promised by Siloxene: An Effective Cathode Material to Regulate the Adsorption and Conversion of Polysulfides

材料科学 阴极 硫黄 吸附 石墨烯 剥脱关节 化学工程 氧化还原 锂(药物) 扩散 纳米技术 有机化学 化学 物理化学 医学 内分泌学 热力学 物理 工程类 冶金
作者
Yang Wang,Liping Zhou,Jingyun Huang,Xinyang Wang,Xinling Xu,Jianguo Lü,Yang Tian,Zhizhen Ye,Haichao Tang,Shuit‐Tong Lee,Yingying Lü
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (12) 被引量:61
标识
DOI:10.1002/adfm.201910331
摘要

Abstract Designing an appropriate cathode is still a challenge for lithium–sulfur batteries (LSBs) to overcome the polysulfides shuttling and sluggish redox reactions. Herein, 2D siloxene nanosheets are developed by a rational wet‐chemistry exfoliation approach, from which S@siloxene@graphene (Si/G) hybrids are constructed as cathodes in Li‐S cells. The siloxene possesses corrugated 2D Si backbone with abundant O grafted in Si 6 rings and hydroxyl‐functionalized surface, which can effectively intercept polysulfides via synergistic effects of chemical trapping capability and kinetically enhanced polysulfides conversion. Theoretical analysis further reveals that siloxene can significantly elevate the adsorption energies and lower energy barrier for Li + diffusion. The LSBs assembled with 2D Si/G hybrid cathodes exhibit greatly enhanced rate performance (919, 759, and 646 mAh g −1 at 4 C with sulfur loading of 1, 2.9, and 4.2 mg cm −2 , respectively) and superb durability (demonstrated by 1000 cycles with an initial capacity of 951 mAh g −1 and negligible 0.032% decay rate at 1 C with sulfur loading of 4.2 mg cm −2 ). It is expected that the study presented here may open up a new vision toward developing high‐performance LSBs with siloxene for practical applications.
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
小蘑菇应助DDL采纳,获得10
3秒前
久香发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
6L96Y发布了新的文献求助10
7秒前
咯咯咯咯完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
无悔完成签到,获得积分20
9秒前
白嘉乐发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.4应助LBJBowen23采纳,获得10
9秒前
LeeY.发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
biogarfield完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
学术混子发布了新的文献求助10
14秒前
小蘑菇应助12采纳,获得10
15秒前
stacy完成签到,获得积分10
17秒前
yaopr完成签到,获得积分10
17秒前
LeeY.完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
20秒前
20秒前
21秒前
23秒前
25秒前
科研通AI6.4应助ava采纳,获得10
26秒前
LBJBowen23发布了新的文献求助10
27秒前
one完成签到 ,获得积分10
28秒前
研友_VZG7GZ应助李华采纳,获得10
28秒前
陶中蓝完成签到,获得积分10
30秒前
光亮的孤丝完成签到,获得积分10
30秒前
sadsa发布了新的文献求助20
32秒前
搜集达人应助吴欣欣采纳,获得10
32秒前
天天快乐应助刘威采纳,获得10
33秒前
33秒前
33秒前
36秒前
科研通AI6.2应助久香采纳,获得30
36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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
煤炭地下气化渗流燃烧方法的研究 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 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 7631614
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9206022
关于积分的说明 19743400
捐赠科研通 7200840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274629
关于科研通互助平台的介绍 2436554
邀请新用户注册赠送积分活动 2271249