用于高性能硫电池的珠型CoSe2C纳米纤维
Jing Xu1, Juan Ao1, Yonghui Xie1
1Institute of Micro-Nano Devices and Solar Cells, College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
研究人员开发了使用碳和二化物 (CoSe2) 的珠型纳米纤维 (BNF),以提高硫 (Li-S) 电池的性能. 这些CoSe2/C BNFs通过抑制聚硫化物穿,显著提高容量和循环稳定性.
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) 电池在理论上具有高的能量密度,但由于电化学性能差,在商业应用中面临挑战.
- 聚硫化物的穿效应和循环时的体积变化降低了电池的效率和寿命.
- 先进的阴极材料对于克服这些局限性和实现Li-S电池的潜力至关重要.
研究的目的:
- 设计和合成由碳和二化物 (CoSe2) 纳米颗粒组成的新型珠型纳米纤维 (BNF),用于Li-S电池阴极.
- 研究CoSe2/C BNFs在抑制穿效应和提高电化学性能方面的协同效应.
- 为了评估使用开发的阴极材料的Li-S电池的速度能力和长期循环稳定性.
主要方法:
- 电被用来制造前体纳米纤维,其次是碳化和化过程,以形成CoSe2/C BNFs.
- 合成的CoSe2/C BNFs的特征是使用各种技术来确认它们的结构和组成.
- 通过静电电荷-放电循环,速率能力测试和长期循环稳定性测量来评估电化学性能.
主要成果:
- CoSe2 / C BNFs表现出物理吸附和化学催化作用的协同效应,有效地抑制了多硫化物的穿效应.
- BNFs的三维导电网络促进了快速的电子和离子运输,并适应了体积变化.
- CoSe2/C BNFs-S 阴极在0.1°C时实现了高可逆放电特异容量919.2 mAh g−1,并表现出卓越的循环稳定性,在1°C时600个循环中,容量衰减率为0.05%/循环.
结论:
- CoSe2/C BNF 提供了一个有效的策略,用于为 Li-S 电池设计高性能硫基阴极.
- 碳纳米纤维和极性金属化物的结合为改善Li-S电池技术提供了一个有前途的途径.
- 这项工作突出了定制纳米结构和催化材料在推进下一代能源存储解决方案方面的潜力.
