Tấm Carbon Xốp 3D với Đường Đi Ion Đa Hướng cho Pin Lithium–Sulfur Nhanh và Bền

Advanced Energy Materials - Tập 8 Số 8 - 2018
Gaoran Li1, Wen Lei2, Dan Luo1, Ya‐Ping Deng1, Deli Wang2, Zhongwei Chen1
1Department of Chemical Engineering, Waterloo Institute for Nanotechnology, Waterloo Institute for Sustainable Energy, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, N2L 3G1, Canada
2Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage (Huazhong University of Science and Technology), Ministry of Education, Hubei Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure, School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, P.R. China

Tóm tắt

Tóm tắtTrong nghiên cứu này, các tấm carbon xốp độc đáo (PCSs) được phát triển thông qua một phương pháp tổng hợp đơn giản. Các PCS thu được cung cấp một khung dẫn điện dài hạn, nhiều giao diện hoạt động, tỷ lệ pha tạp chất phong phú và đặc biệt là độ xốp bên trong cao tạo nên một mạng lưới 3D đáng ngưỡng mộ phục vụ cho việc truyền ion đa chiều. Kiến trúc và hóa học bề mặt độc đáo này cho phép điện hóa lưu huỳnh siêu tốc cũng như hiệu quả cao trong việc kìm hãm quá trình chuyển động polysulfide thông qua việc giam giữ lưu huỳnh cả về mặt vật lý và hóa học. Các điện cực lưu huỳnh dựa trên PCS đạt khả năng tải điện tuyệt vời lên tới 10 C, độ vòng lặp xuất sắc qua 1000 chu kỳ và dung lượng diện tích cao lên tới 4.8 mA h cm−2. Nghiên cứu này cung cấp một mô hình hấp dẫn về kỹ thuật vật liệu cho pin lithium–sulfur nhanh và đáng tin cậy, cùng với đó là hướng dẫn cho thiết kế cấu trúc hợp lý trong các hệ thống lưu trữ và chuyển đổi năng lượng mở rộng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1038/498416a

10.1038/nmat3191

10.1002/aenm.201500878

10.1039/C6EE00194G

10.1038/nchem.2085

10.1021/cr500062v

10.1038/am.2016.138

10.1002/aenm.201401986

10.1038/ncomms14628

10.1002/anie.201700686

10.1002/aenm.201500212

10.1038/nmat1849

10.1016/j.nanoen.2015.04.032

10.1039/c3ee23870a

10.1126/science.aam5852

10.1002/adma.201303115

10.1063/1.3460809

10.1002/aenm.201401761

10.1080/21663831.2016.1271047

10.1002/adma.201104993

10.1002/cssc.201500141

10.1155/2012/237689

10.1016/j.carbon.2004.10.045

10.1103/PhysRevLett.97.187401

10.1103/PhysRevB.61.14095

10.1080/00018732.2011.582251

10.1038/nature09579

10.1021/acscatal.5b00601

10.1002/adma.201301870

10.1002/chem.201404779

10.1021/ac2032244

10.1038/ncomms3985

10.1002/anie.201704324

10.1038/ncomms5759

10.1038/ncomms6682

10.1016/j.jpowsour.2017.04.059

10.1039/C7TA01481C

10.1002/anie.201611691

10.1021/ja206955k

10.1038/ncomms9597

Thông tin
Thông tin xuất bản

Advanced Energy Materials

Tập 8 Số 8

Thông tin tác giả