Tuning Transition Metal Oxide–Sulfur Interactions for Long Life Lithium Sulfur Batteries: The “Goldilocks” Principle

硫黄 材料科学 多硫化物 氧化还原 电化学 阴极 循环伏安法 氧化物 电池(电) 锂(药物) 储能 无机化学 锂硫电池 化学工程 纳米技术 冶金 电极 电解质 化学 物理化学 热力学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学
作者
Xiao Liang,Chun Yuen Kwok,Fernanda Lodi‐Marzano,Quanquan Pang,Marine Cuisinier,He Huang,Connor J. Hart,Diane Houtarde,Kavish Kaup,Heino Sommer,Torsten Brezesinski,Jürgen Janek,Linda F. Nazar
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:6 (6) 被引量:696
标识
DOI:10.1002/aenm.201501636
摘要

The lithium‐sulfur battery is a compelling energy storage system because its high theoretical energy density exceeds Li‐ion batteries at much lower cost, but applications are thwarted by capacity decay caused by the polysulfide shuttle. Here, proof of concept and the critical metrics of a strategy to entrap polysulfides within the sulfur cathode by their reaction to form a surface‐bound active redox mediator are demonstrated. It is shown through a combination of surface spectroscopy and cyclic voltammetry studies that only materials with redox potentials in a targeted window react with polysulfides to form active surface‐bound polythionate species. These species are directly correlated to superior Li‐S cell performance by electrochemical studies of high surface area oxide cathodes with redox potentials below, above, and within this window. Optimized Li‐S cells yield a very low fade rate of 0.048% per cycle. The insight gained into the fundamental surface mechanism and its correlation to the stability of the electrochemical cell provides a bridge between mechanistic understanding and battery performance essential for the design of high performance Li‐S cells.
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
GYF完成签到,获得积分10
刚刚
脑洞疼应助One采纳,获得10
刚刚
斯文败类应助浅兮采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
BCEMTZ完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
zhang26xian完成签到,获得积分10
1秒前
aaaa哦哦哦哦哦完成签到,获得积分10
1秒前
希望天下0贩的0应助Lven采纳,获得10
1秒前
1秒前
奋斗不二完成签到,获得积分10
2秒前
jliu完成签到,获得积分10
2秒前
张涛发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
暴发户发布了新的文献求助10
3秒前
三叶草完成签到,获得积分10
3秒前
烟柳画桥完成签到,获得积分10
3秒前
han发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
青青子衿发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
木子李完成签到,获得积分10
5秒前
坦率的电灯胆完成签到 ,获得积分10
6秒前
危机的毛衣完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
酷酷学发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
holi完成签到 ,获得积分10
6秒前
微笑完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
SciGPT应助烟城采纳,获得10
7秒前
Susan完成签到,获得积分10
7秒前
南知寒发布了新的文献求助10
7秒前
谨慎砖头完成签到 ,获得积分10
8秒前
PT177245完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助yousa采纳,获得10
8秒前
WJane完成签到,获得积分10
8秒前
Chris完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
NK Cell Receptors: Advances in Cell Biology and Immunology by Colton Williams (Editor) 200
Effect of clapping movement with groove rhythm on executive function: focusing on audiomotor entrainment 200
The Oxford Handbook of Video Game Music and Sound 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3827518
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3369808
关于积分的说明 10458344
捐赠科研通 3089517
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699957
邀请新用户注册赠送积分活动 817567
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770269