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