In-situ adsorption and catalysis of polysulfide on Janus Ni3Fe−Fe2VO4 heterostructure for Li − S batteries

多硫化物 杰纳斯 吸附 原位 催化作用 异质结 化学工程 材料科学 化学 无机化学 电极 纳米技术 物理化学 工程类 有机化学 光电子学 电解质
作者
Haiquan Wang,Xingfa Chen,Huyi Yu,Xincheng Liang,Zhili Li,Mingxiang Hu,Le Yang,Panagiotis Tsiakaras,Shibin Yin
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:487: 150669-150669 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.150669
摘要

• One-to-one butted Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 heterostructure shows abundant heterointerface. • Close contact between two active sites realize the in-situ adsorption and catalysis of LiPSs . • Electron redistribution across the heterointerface enhances chemisorption and catalytic ability. • The Li − S battery suffers a capacity decay rate of 0.038% at low E/S ratio (5 μL mg −1 ). The shuttling effect of lithium polysulfides (LiPSs) and the sluggish redox reaction of sulfur prevent the practical applications of lithium−sulfur (Li−S) batteries. Herein, a Janus Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 heterostructure with a one-to-one butted configuration on carbon black (Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 /CB) is elaborately designed to realize the in-situ adsorption and catalysis of LiPSs . The special heterostructure shows a high concentration heterointerface and similar exposed surface area by optimizing the distribution and proportion of two kinds of active sites. Moreover, the covalent connection of Ni 3 Fe and Fe 2 VO 4 phases produces electron redistribution in the heterostructure which further increases the chemisorption and catalytic ability of Fe 2 VO 4 and Ni 3 Fe, respectively. It benefits the more efficient conversion for LiPSs. Battery with Ni 3 Fe−Fe 2 VO 4 /CB decorated separators remains 983.6 mAh g −1 after 500cycles at 0.2C, corresponding capacity decay rate of 0.028% per cycle, and high-rate capability of 877.5 mAh/g at 2.0C, which is 62.7% higher than battery with pristine polypropylene (PP) separators (539.5 mAh g −1 ). Even at the low E/S ratio (5 μL mg −1 ), it provides an excellent capacity decay rate of 0.038% per cycle over 500cycles, much lower than the pristine (0.109%). This work on heterostructure engineering offers an efficient spatial continuous reaction, which is valuable for integrating the adsorption and catalytic conversion processes for Li−S batteries.
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
喜之狼果冻关注了科研通微信公众号
刚刚
虚幻盼晴发布了新的文献求助10
2秒前
无限水杯发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
fjhsg25发布了新的文献求助10
3秒前
077发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
我是老大应助皮崇知采纳,获得10
4秒前
南兮发布了新的文献求助10
4秒前
秋秋完成签到,获得积分10
5秒前
Ethan发布了新的文献求助10
6秒前
西安浴日光能赵炜完成签到,获得积分10
6秒前
韩夏菲发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助灯火采纳,获得10
9秒前
qq完成签到,获得积分10
9秒前
manan发布了新的文献求助10
9秒前
kkj发布了新的文献求助10
10秒前
科目三应助punchline采纳,获得10
10秒前
Ethan完成签到,获得积分10
11秒前
乐乐应助汤飞柏采纳,获得10
11秒前
12秒前
zhanlang发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
充电宝应助剑影采纳,获得10
13秒前
王振有完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
会飞的猪完成签到 ,获得积分10
15秒前
小马甲应助小鱼采纳,获得10
15秒前
流砂完成签到,获得积分10
16秒前
天天快乐应助唐禹嘉采纳,获得10
16秒前
犹豫帆布鞋完成签到,获得积分20
18秒前
agui发布了新的文献求助10
18秒前
xxxqqq完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI5应助谨慎寄松采纳,获得10
18秒前
19秒前
Zoey发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Treatise on Process Metallurgy Volume 3: Industrial Processes (2nd edition) 250
Building Trust: Overcoming Suspicion in International Conflict 200
Between east and west transposition of cultural systems and military technology of fortified landscapes 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 3825982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3368267
关于积分的说明 10450191
捐赠科研通 3087810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698813
邀请新用户注册赠送积分活动 817107
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770039