双功能K3PW12O40/石墨烯氧化物修饰分离器用于抑制聚硫化物扩散和稳定阳极
Yuchao Wu1, Ni Wu1, Xinyuan Jiang1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou, Jiangsu 225002, People's Republic of China.
Inorganic chemistry
|September 13, 2023
概括
这项研究介绍了一种用于硫 (Li-S) 电池的新型双功能分离器. KPW/GO/PP 分离器有效地抑制了聚硫化物穿和树脂,提高了电池的性能和寿命.
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) 电池具有高的理论能量密度,但面临着诸如聚硫化物穿和树生长等挑战.
- 这些问题限制了Li-S电池的实际应用和循环寿命.
- 开发先进的分离器对于克服这些局限性至关重要.
研究的目的:
- 引入用于Li-S电池的双功能K3PW12O40/氧化石烯改性聚烯分离器 (KPW/GO/PP).
- 为了减轻聚硫化物扩散,并保护阳极.
- 为了提高Li-S电池的整体性能和稳定性.
主要方法:
- 制造一个KPW/GO/PP分离器,将K3PW12O40纳入一个用氧化石墨烯修饰的聚烯膜.
- 对分离器捕获和转化多硫化物 (LiPSs) 的能力进行电化学评估.
- 在循环过程中对阳极稳定和树抑制的分析.
主要成果:
- 该KPW/GO/PP分离器有效地抑制了聚硫化物穿效应.
- 它稳定了金属阳极,防止了树突的形成,并确保了金属表面的均性.
- 在1.0°C的500个循环后达到1006 mAh g-1和626 mAh g-1的初始特异性容量,每循环的低衰变率为0.075%.
结论:
- 双功能KPW/GO/PP分离器是提高Li-S电池性能的一种高度有效的解决方案.
- KPW和GO的协同效应增强了聚硫化物管理和阳极保护.
- 这种分离器展示了推动下一代Li-S电池技术的巨大潜力.
