MultiElement-Doped Ni-Based Disulfide Enhances the Specific Capacity of Thermal Batteries by High Thermal Stability

材料科学 热分解 电解质 阴极 热稳定性 化学工程 烧结 兴奋剂 电流密度 分析化学(期刊) 复合材料 光电子学 电极 环境化学 电气工程 物理化学 有机化学 量子力学 物理 工程类 化学
作者
Chengcheng Zhang,Licai Fu,Bin Yao,Jiajun Zhu,Wulin Yang,Deyi Li,Lingping Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (6): 8022-8032 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19712
摘要

With the high theoretical capacity and the ability of large current discharge, NiS2 has been expected as a new cathode material for thermal batteries. However, its lower decomposition temperature (∼500 °C) restricts its application on thermal batteries because of the high operating temperature of thermal batteries (500-600 °C). In this case, Cr, Fe, Co, and Cu multielement-doped NiS2 (NiS2-d) has been successfully prepared by low-temperature solid-phase sintering. Owing to the effect of high entropy, the multielement doping improved the thermodynamic system stability of NiS2, and the decomposition temperature (2NiS2 → 2NiS + S2) increased from 482 to 610 °C. Interestingly, doping also reduces the particle size of NiS2, resulting in defects on the surface of NiS2 particles and improving the conductivity of NiS2.The actual discharge capacity of NiS2 enhanced significantly from 516 to 643 mA h g-1 at 500 °C, with a current density of 100 mA cm-2 and a cut-off voltage of 1.5 V. This is due to a more complete release of the first discharge reaction (NiS2 + 2Li+ + 2e- → NiS + Li2S) as the decomposition temperature rises. The enhancement of conductivity, meanwhile, lessens polarization during the discharge process, raises the voltage of the NiS2 discharge platform, and improves the stability of the NiS2 later discharge platform. Additionally, the smaller particle size enables improved contact between the cathode and the electrolyte interface, allowing electrolyte ions to quickly come into touch with the NiS2 surface. These results show that the discharge performance of NiS2 at high temperatures could be effectively improved by multielement doping. It provides a new method for improving the stability of a metal sulfide and its application at high-temperature discharge.
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
cryjslong完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
AlinaLee发布了新的文献求助10
1秒前
共享精神应助坦率的果汁采纳,获得10
3秒前
3秒前
完美世界应助苍刺采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
呆萌的u完成签到,获得积分10
7秒前
养生不息完成签到,获得积分10
7秒前
月亮上的垂耳兔关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
MY发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
12356发布了新的文献求助10
10秒前
冰魂应助windows采纳,获得200
10秒前
11秒前
XLeft发布了新的文献求助10
12秒前
刘昱含发布了新的文献求助30
15秒前
霸气的断缘完成签到,获得积分10
15秒前
Qian发布了新的文献求助10
16秒前
SciGPT应助越过山丘采纳,获得10
17秒前
小星星完成签到,获得积分10
17秒前
20秒前
zzzq完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
华仔应助dingkuiyuan采纳,获得10
21秒前
22秒前
完美世界应助zhanlang采纳,获得10
22秒前
MY完成签到,获得积分10
23秒前
26秒前
SKZ应助AlinaLee采纳,获得10
26秒前
刘昱含完成签到,获得积分20
26秒前
lqs发布了新的文献求助10
26秒前
longyu915发布了新的文献求助30
27秒前
28秒前
科研通AI5应助wem采纳,获得30
28秒前
苍刺完成签到,获得积分10
29秒前
chun123发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
非光滑分析与控制理论 500
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
Between east and west transposition of cultural systems and military technology of fortified landscapes 200
Cycles analytiques complexes I: théorèmes de préparation des cycles 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 3826119
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3368482
关于积分的说明 10450876
捐赠科研通 3087956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1698857
邀请新用户注册赠送积分活动 817164
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770065