Cobalt-embedded hierarchically-porous hollow carbon microspheres as multifunctional confined reactors for high-loading Li-S batteries

材料科学 微球 化学工程 多孔性 多孔介质 纳米技术 碳纤维 复合材料 冶金 复合数 工程类
作者
Li Su,Jinqiang Zhang,Yi Chen,Yang Wu,Jing Wang,Zhipeng Ma,Guangjie Shao,Guoxiu Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:85: 105981-105981 被引量:113
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.105981
摘要

The shuttle effect of dissolved polysulfides migrating to and depositing on anodes often leads to low round-trip efficiency and short cycle life for lithium-sulfur (Li-S) batteries. Herein, we report the rational design of cobalt-embedded nitrogen-doped hollow carbon microspheres ([email protected]) as a multifunctional sulfur host for Li-S batteries. The hollow carbon microspheres exhibit large central cavities wrapped by a hierarchically porous shell, showing a large surface area of 1954 m2 g−1. Furthermore, the carbon shells display a unique porous architecture, in which small pores are scattered on the outside and large pores are inside, thereby functioning as a selection barrier to confine polysulfides and diffuse Li+ simultaneously. Moreover, the highly dispersed cobalt nanoparticles in the porous shell activate the surrounding N-doped carbon layer, which not only promote chemical adsorption of polysulfides but also catalyze polysulfide conversion. This facilitation effect has been confirmed by Bader charge and density function theory (DFT) calculations. When applied in Li-S batteries, the sulfur-impregnated [email protected] cathode material exhibits excellent electrochemical performances, especially with a high sulfur content of 90.5 wt% and a high areal sulfur loading of 5.1 mg cm−2.
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
zhangbaolong完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
顾矜应助云宝采纳,获得10
刚刚
跳跃的野狼完成签到,获得积分10
刚刚
lhr发布了新的文献求助10
刚刚
李雅琳完成签到 ,获得积分10
1秒前
fhkq完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
共产主义接班人完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wlj发布了新的文献求助10
3秒前
小丹发布了新的文献求助10
3秒前
阳光怀亦完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
我都没有睡饱完成签到,获得积分10
4秒前
拼搏语薇发布了新的文献求助10
5秒前
madam发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zhl2210536发布了新的文献求助10
5秒前
无花果应助祖努尔采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI6.2应助Nirvana采纳,获得10
6秒前
嘉的科研发布了新的文献求助10
6秒前
打打应助zr采纳,获得10
6秒前
泡泡泡芙发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
ren完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
Chr15完成签到,获得积分20
7秒前
清明发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助积极的初南采纳,获得10
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
贝壳发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
为喵驾车的月亮完成签到,获得积分10
8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
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
Digital and Social Media Marketing 600
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5991780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7439810
关于积分的说明 16062902
捐赠科研通 5133395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2753529
邀请新用户注册赠送积分活动 1726334
关于科研通互助平台的介绍 1628329