在电池的硫球上装饰着电催化剂的MXenes的结构设计
Wei Ying Lieu1,2, Congjian Lin2, Xue Liang Li2
1Institute of Materials Research and Engineering (IMRE), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), 2 Fusionopolis Way, Innovis #08-03, Singapore 138634, Republic of Singapore.
Nano letters
|June 13, 2023
概括
硫电池阴极中较小的纳米粒子改善了离子运输和性能. 这项研究量化了优化硫电池 (LSB) 具有增强的电化学稳定性的形态变量.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫电池 (LSB) 是下一代储能设备的有希望的新一代储能设备.
- 之前的研究提出了一种"松散模板"阴极配置,使用MXene纳米片与CoSe2纳米颗粒.
- 纳米板的不合规粘附需要对形态学-性能关系进行系统的调查.
研究的目的:
- 系统地研究和量化影响MXene模板LSB阴极形态的变量.
- 了解影响纳米粒子尺寸和性能的独立和依赖变量.
- 优化阴极结构,以提高离子运输和电化学性能.
主要方法:
- 使用MXene纳米片装饰了CoSe2纳米颗粒的硫球的球形模板.
- 与纳米粒子大小和阴极形态相关的独立和依赖变量的量化.
- 在1000个循环中对优化的LSB阴极进行电化学测试.
主要成果:
- 较小的纳米粒子被确定为改善Li+离子运输的关键.
- 优化的阴极结构显示了1274 mAh/g的初始特异容量.
- 优化的阴极表现出卓越的循环稳定性,每循环的衰变率为0.06%,在0.5°C下1000个循环内.
结论:
- 装饰MXene纳米片的纳米颗粒的大小显著影响LSB阴极中的Li+离子运输.
- 通过减少纳米粒子尺寸来优化阴极形态,可以提高LSB的电化学性能和稳定性.
- 这项系统研究为设计先进的LSB阴极提供了定量理解.
