一维的,基于Titanium Lepidocrocite的纳米纤维及其在硫电池中的多硫化固定能力
Neal A Cardoza1, Hussein O Badr2, Rhyz Pereira1
1Department of Chemical and Biological Engineering, Drexel University, 3141 Chestnut Street, Philadelphia PA-19104, Pennsylvania.
ACS applied materials & interfaces
|October 27, 2023
概括
研究人员开发了基于的新型纳米纤维来改进金属硫电池. 这些纳米纤维有效地捕获聚硫化物,提高电池性能和稳定性,以实现更可持续的能源未来.
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:
- 金属硫电池在理论上具有很高的能量密度,但却面临着诸如低硫导电率和多硫化物运输等挑战.
- 硫是丰富和环保的,使得硫基电池成为离子技术的有希望的替代品.
研究的目的:
- 开发一种简单且可扩展的方法,用于制造基于泰坦尼亚的勒皮多克罗西特 (1DL) 纳米纤维 (NFs).
- 研究1DL NFs在缓解金属硫电池中的多硫化物问题的有效性.
- 为了提高硫阴极的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 通过将碳化粉与四甲基氧化和盐进行反应,合成了1DL NF.
- 使用1DL NFs,硫,碳黑和粘合剂制造了一种硫复合电极.
- 使用像X射线光电子光谱和紫外线光谱等技术来描述电极材料和电池性能.
主要成果:
- 在0.5°C下300个周期内达到750mAhg-1的特定容量.
- 证明1DL NFs通过硫酸盐形成和易斯酸相互作用有效地捕获聚硫化物.
- 在使用1DL NFs的细胞中观察到减少的聚硫化物穿.
结论:
- 开发的自下而上的方法为生产功能化的1DL NF提供了一个可扩展的方法.
- 1DL NF通过抑制聚硫化物穿,显著提高了硫阴极性能.
- 这一进步为开发高性能和稳定的金属硫电池提供了潜力.
