Toward a Reversible Calcium‐Sulfur Battery with a Lithium‐Ion Mediation Approach

多硫化物 电解质 阳极 阴极 材料科学 电化学 无机化学 离子键合 硫黄 电池(电) 离子 化学工程 化学 电极 物理化学 有机化学 冶金 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Xingwen Yu,Mathew J. Boyer,Gyeong S. Hwang,Arumugam Manthiram
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (14) 被引量:72
标识
DOI:10.1002/aenm.201803794
摘要

Abstract Calcium represents a promising anode for the development of high‐energy‐density, low‐cost batteries. However, a lack of suitable electrolytes has restricted the development of rechargeable batteries with a Ca anode. Furthermore, to achieve a high energy density system, sulfur would be an ideal cathode to couple with the Ca anode. Unfortunately, a reversible calcium‐sulfur (Ca‐S) battery has not yet been reported. Herein, a basic study of a reversible nonaqueous room‐temperature Ca‐S battery is presented. The reversibility of the Ca‐S chemistry and high utilization of the sulfur cathode are enabled by employing a Li + ‐ion‐mediated calcium‐based electrolyte. Mechanistic insights pursued by spectroscopic, electrochemical, microscopic, and theoretical simulation (density functional theory) investigations imply that the Li + ‐ions in the Ca‐electrolyte stimulate the reactivation of polysulfide/sulfide species. The coordination of lithium to sulfur reduces the formation of sturdy Ca‐S ionic bonds, thus boosting the reversibility of the Ca‐S chemistry. In addition, the presence of Li + ‐ions facilitates the ionic charge transfer both in the electrolyte and across the solid electrolyte interphase layer, consequently reducing the interfacial and bulk impedance of Ca‐S batteries. As a result, both the utilization of active sulfur in the cathode and the discharge voltage of Ca‐S batteries are significantly improved.
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
1秒前
2秒前
Katherine发布了新的文献求助10
3秒前
影唯完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
Echopotter发布了新的文献求助80
4秒前
Nole应助激动的黎昕采纳,获得30
5秒前
溯尘星落完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
yusong完成签到,获得积分20
5秒前
7秒前
7秒前
waerdenghu完成签到,获得积分20
8秒前
xm发布了新的文献求助20
10秒前
小猪佩琪发布了新的文献求助20
10秒前
完美背包发布了新的文献求助10
10秒前
超级翼完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
无花果应助shanghe采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助柳白采纳,获得10
12秒前
ye应助miemie66采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
15秒前
十九完成签到,获得积分10
15秒前
徐开心发布了新的文献求助10
15秒前
零零发布了新的文献求助30
15秒前
15秒前
LlLly发布了新的文献求助10
16秒前
superjing发布了新的文献求助30
16秒前
Criminology34举报小付求助涉嫌违规
16秒前
17秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
17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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
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 7330004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8944287
关于积分的说明 18972951
捐赠科研通 6985111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216593
关于科研通互助平台的介绍 2383224
邀请新用户注册赠送积分活动 2196179