在硫电池中的硫酸盐阴极中,与气替代的石墨烯结
Louisa C Greenburg1, Xin Gao1, Pu Zhang1
1Department of Materials Science and Engineering, Stanford University, Stanford, California 94305, United States.
Nano letters
|June 23, 2023
概括
单个原子和集群在多孔的石墨支上 (Ni@HGDY) 提高硫电池的性能. 这种催化剂增强了导电性和转换动力学,使下一代储能能能量的容量更高.
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 (Li-S) 电池具有较高的理论能量密度和较低的硫成本,这使得它们对未来的能源存储具有吸引力.
- -S电池的一个主要挑战是隔热硫 (S) 和硫化 (Li2S) 之间的缓慢转换动力学,阻碍了性能.
- 开发有效的催化剂对于克服这些动力限制和提高Li-S电池效率至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估一种用于提高硫电池性能的新型催化剂.
- 为了研究 (Ni) 单个原子和集群的催化活性,在替代石墨 (HGDY) 上支持Li-S阴极.
- 改善离子和电子导电性,并促进Li-S电池中硫种的完全转化.
主要方法:
- 一种由 (Ni) 单个原子和集群组成的催化剂的合成,这些原子和集群固定在一个多孔的替代石墨支上 (Ni@HGDY).
- 将Ni@HGDY催化剂纳入Li2S阴极,用于测试Li-S电池电池.
- 电化学表征,包括在1°C的循环性能,以评估容量保留和效率.
主要成果:
- Ni@HGDY催化剂显著提高了Li2S阴极中的离子和电子导电性.
- 催化剂降低了反应过量的潜力,并促进了Li2S和硫之间的更完整的转换.
- 使用Ni@HGDY的Li-S阴极实现了超过125个周期在1°C下超过516mAh的容量,而控制器的容量仅超过200mAh.
结论:
- (Ni) 证明了作为金属催化剂提高Li-S电池性能的有效性.
- 用替代的石墨 (HGDY) 支持对先进的储能应用有很大的前景.
- Ni@HGDY催化剂有效地解决了Li-S电池中的动力挑战,为高性能储能系统铺平了道路.
相关概念视频
Batteries and Fuel Cells
27.7K
A battery is a galvanic cell that is used as a source of electrical power for specific applications. Modern batteries exist in a multitude of forms to accommodate various applications, from tiny button batteries such as those that power wristwatches to the very large batteries used to supply backup energy to municipal power grids. Some batteries are designed for single-use applications and cannot be recharged (primary cells), while others are based on conveniently reversible cell reactions that...
27.7K
Preparation and Reactions of Sulfides
4.9K
Sulfides are the sulfur analog of ethers, just as thiols are the sulfur analog of alcohol. Like ethers, sulfides also consist of two hydrocarbon groups bonded to the central sulfur atom. Depending upon the type of groups present, sulfides can be symmetrical or asymmetrical. Symmetrical sulfides can be prepared via an SN2 reaction between 2 equivalents of an alkyl halide and one equivalent of sodium sulfide.
4.9K


