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Recent advances in chemical adsorption and catalytic conversion materials for Li–S batteries

多硫化物 材料科学 纳米技术 锂(药物) 吸附 催化作用 商业化 合理设计 电解质 储能 化学 电极 有机化学 物理化学 内分泌学 物理 功率(物理) 医学 法学 量子力学 政治学
作者
Xiaodong Hong,Rui Wang,Yue Liu,Jiawei Fu,Ji Liang,Shi Xue Dou
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:42: 144-168 被引量:236
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2019.07.001
摘要

Owing to their low cost, high energy densities, and superior performance compared with that of Li-ion batteries, Li–S batteries have been recognized as very promising next-generation batteries. However, the commercialization of Li–S batteries has been hindered by the insulation of sulfur, significant volume expansion, shuttling of dissolved lithium polysulfides (LiPSs), and more importantly, sluggish conversion of polysulfide intermediates. To overcome these problems, a state-of-the-art strategy is to use sulfur host materials that feature chemical adsorption and electrocatalytic capabilities for LiPS species. In this review, we comprehensively illustrate the latest progress on the rational design and controllable fabrication of materials with chemical adsorbing and binding capabilities for LiPSs and electrocatalytic activities that allow them to accelerate the conversion of LiPSs for Li–S batteries. Moreover, the current essential challenges encountered when designing these materials are summarized, and possible solutions are proposed. We hope that this review could provide some strategies and theoretical guidance for developing novel chemical anchoring and electrocatalytic materials for high-performance Li–S batteries.
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