Efficient utilization of lithium polysulfides in CO2-derived CNT free-standing electrode of Li-S batteries

静电纺丝 电极 材料科学 化学工程 锂(药物) 纳米纤维 阴极 碳纳米管 碳纳米纤维 碳纤维 硫黄 石墨烯 纳米技术 多孔性 集电器 聚合物 电解质 复合材料 化学 复合数 医学 物理化学 工程类 冶金 内分泌学
作者
Jeongwoo Yang,Da‐Yeon Lee,Won Chan Yun,Dong Woo Kang,Yikyeom Kim,Jae Wook Lee
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:470: 144337-144337 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.144337
摘要

The implementation of a free-standing carbon electrode provides an excellent strategy for the development of lithium-sulfur (Li-S) batteries with a maximized sulfur portion as the electrode does not require auxiliary components including a conducting agent, binder, and current collector. Electrospinning using a polymer is an attractive approach to prepare a free-standing electrode based on high carbon yield, but effective distribution and utilization of sulfur are hindered by the low porosity of the synthesized carbon nanofiber. The present work tackles this problem of electrospinning-based free-standing electrodes by utilizing Ni precursors and CO2 conversion to make porous materials by the resulting entangled CNTs as well as pores in the carbon nanofiber. The newly formed pores greatly improved the utilization of active sulfur materials and the movement of Li ions. While leading to CNT growth and pore formation, the Ni precursor also played a role in shifting nitrogen atoms from the graphene center to the edge-site, which could greatly improve the chemical interaction between lithium polysulfides and Li-ion as also confirmed by DFT calculations. The CNTs in porous carbon fibers, which are synthesized from CO2 and have both morphological and chemical advantages, delivered an areal capacity of 3.34 mAh cm−2 up to the 200th cycle when driven at 0.2C with high content sulfur-based active materials of 6.52 mg cm−2. The CNT free-standing electrode can effectively provide a high capacity of 412 mAh gcathode−1 based on the total cathode weight.
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
刚刚
可爱的函函应助西西采纳,获得10
1秒前
忧郁的小胖蛋应助wowo采纳,获得10
2秒前
2秒前
华仔应助风中忆秋采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.2应助善良晓蓝采纳,获得20
3秒前
4秒前
小满完成签到,获得积分10
5秒前
527736271应助顽石采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助谦让靖儿采纳,获得10
6秒前
浪子完成签到,获得积分0
6秒前
林木木发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大模型应助ray采纳,获得10
7秒前
Mingyue123完成签到,获得积分10
7秒前
12A完成签到,获得积分10
8秒前
mirror发布了新的文献求助10
9秒前
无花果应助iveu7va采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
zychaos完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
10秒前
阿拉完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
干净青槐发布了新的文献求助10
11秒前
柔弱的厉完成签到,获得积分10
12秒前
xiaoli完成签到 ,获得积分10
12秒前
香蕉觅云应助浪子采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
14秒前
研友_nv2krn发布了新的文献求助10
15秒前
圣光之翼发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
fafafa发布了新的文献求助30
15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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7746594
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294450
关于积分的说明 20224848
捐赠科研通 7326607
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308133
关于科研通互助平台的介绍 2460125
邀请新用户注册赠送积分活动 2319813