双金属有机框架纳米盒使硫电池的加速回氧动力学和聚硫化捕获成为可能
Zhuo Zhu1, Yinxiang Zeng1, Zhihao Pei1
1School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Nanyang Technological University, 62 Nanyang Drive, Singapore, 637459, Singapore.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|June 6, 2023
概括
新型ZnCo-MOF纳米盒有效地容纳硫电池中的硫,抑制聚硫化物问题并提高下一代能源存储的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- -硫 (Li-S) 电池提供高能量密度,但面临的挑战是聚硫化物扩散和缓慢的氧化还原动力学.
- 开发有效的硫宿主对于推进Li-S电池技术至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成基于ZnCo的双金属金属有机框架纳米盒 (ZnCo-MOF NBs) 作为Li-S电池的功能主机.
- 研究ZnCo-MOF NBs的结构和电化学特性,以提高Li-S电池的性能.
主要方法:
- 合成具有空洞架构的ZnCo-MOF NBs.
- 纳米盒的结构和组成的特征.
- 使用ZnCo-MOF NBs作为硫宿主的Li-S电池阴极的制造和电化学测试.
主要成果:
- 空洞的ZnCo-MOF NBs有效地限制了多硫化物 (LiPS) 并促进了电荷转移.
- 在MOF NBs中的原子分散的Co-O4位点强烈吸附LiPS并加速其转化.
- 由此产生的ZnCo-MOF/S阴极表现出高可逆容量,优异的速率能力和300个周期的稳定循环.
结论:
- ZnCo-MOF NBs 作为 Li-S 电池的高效硫宿主.
- 独特的结构和ZnCo-MOF NBs的活性点通过解决聚硫化物问题,显著提高了Li-S电池的性能.
- 这项工作为开发先进的Li-S储能系统提出了一个有前途的战略.
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