富缺陷的分级多孔碳结构实现了对多硫化物的固定与催化转化
发布时间: 2020-06-18   浏览次数: 405



随着科技进步与经济发展,人们的生产生活对能源提出了更高的要求。锂硫电池以其高达1600 mAh g-1的比容量与2500 Wh kg-1的比能量开始进入研究者们的视线。虽然锂硫电池具有高比容量,高比能量,活性物质硫在地球上储量丰富,价格低廉,环境友好等优点,但其实际应用仍收到多重阻碍,其中多硫化物转化缓慢、溶于电解液中引起的穿梭效应等都严重影响了电池实际比容量,库伦效率与循环稳定性。为了改善上述问题,本文合成了一种富固有缺陷的分级多孔碳结构,即使在高硫负载量下其对多硫化物仍具有强吸引力和高转化活性。将含氮前体通过简单的原位模板法以及高温脱氮程序制备出的分级多孔结构确保了高的硫负载量,而固有缺陷通过强的极性作用和加速电子转移来固定活性物质并促进化学转化。结果,使用这种碳材料作为硫主体的锂硫电池在0.5 C下可提供1182 mAh g-1的高比容量,500次循环后仍有70的容量保持率。本文提出的策略可能会重新激发人们对探索纯碳材料在锂硫电池以及其他储能设备中的潜力的兴趣。

 Lu Guan, Han Hu,* Linqing Li, Yuanyuan Pan, Yifan Zhu, Qiang Li, Hailing Guo, Kai Wang, Yunchun Huang, Mengdi Zhang, Yingchun Yan, Zhongtao Li, Xiaoling Teng, Junwei Yang, Jiazhi Xiao, Yunlong Zhang, Xiaoshan Wang,  Mingbo Wu.* Intrinsic defect-rich hierarchically porous carbon architectures enabling enhanced capture and catalytic conversion of polysulfides. ACS Nano, 2020, 14, 6222-6231

文章链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.0c02294





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