Bacterial Cellulose-Derived Self-Supported Carbon Electrodes for Stable Performance Metal–Sulfur Batteries: A Novel Approach toward Full-Cell Studies

阳极 电极 碳纤维 硫黄 材料科学 化学工程 阴极 储能 金属 纤维素 细菌纤维素 化学 复合材料 冶金 复合数 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Vikram Kishore Bharti,Chandra Shekhar Sharma,Mudrika Khandelwal
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:37 (17): 13546-13553 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.3c02939
摘要

Metal–sulfur batteries are the most sought next-generation energy storage devices due to their higher energy density compared to currently used lithium (Li)-ion batteries. However, their commercialization has been hampered due to the insulating nature of sulfur (S) and metal anode corrosion arising from the shuttle effect of soluble polysulfides. To overcome this, we report replacing the metal anode with a self-supported lithiated/potassiated carbon electrode to reduce the anode degradation in the full-cell assembly of metal (Li/K)–S batteries. These self-supported electrodes are also used as cathodes after being loaded with a catholyte (Li2S6/K2S6). The self-supported carbon electrodes are derived from bacterial cellulose (BC) upon controlled pyrolysis. An as-fabricated Li–S full cell delivers a capacity of 270 mAh g–1, retaining 70% of the initial capacity after a continuous 1000 cycles with an energy density of 350 W h kg–1 at 0.5C. The feasibility of the K–S full-cell configuration is also explored, delivering a capacity of 120 mAh g–1 at 0.1C. A high sulfur loading of 4.0 mg cm–2 is used to assess the commercial feasibility. Through this work, we successfully demonstrate the practical realization of metal (Li/K)–S batteries with excellent performance using sustainable and scalable biopolymer (BC)-derived carbon as a self-supported electrode.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
FashionBoy应助delect采纳,获得10
3秒前
lehha完成签到,获得积分10
8秒前
小黑不黑完成签到,获得积分10
8秒前
YYY发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
13秒前
delect发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
一只小居完成签到,获得积分10
18秒前
吴雪发布了新的文献求助10
19秒前
Coral.完成签到 ,获得积分10
19秒前
琳lin完成签到,获得积分10
20秒前
彭于晏应助JamesTYD采纳,获得10
23秒前
传奇3应助傅英俊采纳,获得10
25秒前
26秒前
27秒前
29秒前
32秒前
jingxuan发布了新的文献求助10
32秒前
鲤鱼凛发布了新的文献求助10
33秒前
自由慕蕊应助YYY采纳,获得10
33秒前
炸鸡啤酒完成签到,获得积分10
33秒前
学白柒完成签到,获得积分10
34秒前
ah发布了新的文献求助10
35秒前
开朗的师完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
tutu完成签到,获得积分10
38秒前
研友_VZG7GZ应助单纯的沛白采纳,获得10
41秒前
41秒前
李爱国应助青岚采纳,获得10
45秒前
Jessy完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
彭于晏应助鱼儿吐泡泡采纳,获得10
50秒前
50秒前
JamesTYD发布了新的文献求助10
53秒前
HXia完成签到 ,获得积分10
53秒前
54秒前
洛洛发布了新的文献求助10
58秒前
59秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140734
关于积分的说明 5456265
捐赠科研通 1864082
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926663
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495803