基于MXene的材料用于硫电池中的阴极的应用
Xianwei Geng1,2, Li Yang3, Pengfei Song2
1State Key Laboratory of Low-Carbon Smart Coal-Fired, Power Generation and Ultra-Clean Emission, China Energy and Technology Research Institute Co., Ltd, Nanjing, 210023, China.
Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|December 5, 2023
概括
MXenes通过提高导电性和吸附多硫化物来增强硫 (Li-S) 电池,克服了下一代能源存储的关键限制. 本综述详细介绍了MXene在Li-S电池阴极和间层中的应用.
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容量 (1675 mAh/g),但面临诸如硫绝缘,体积膨胀和聚硫化物穿效应等挑战.
- 两维过渡金属碳化物/化物MXenes具有固有的金属导电性,大表面积和可调节的功能组.
- MXenes对聚硫化物具有强烈的吸附能力,这对于减轻Li-S电池中的穿效应至关重要.
研究的目的:
- 审查与Li-S电池应用相关的MXenes的制备方法和特性.
- 总结一下最近基于MXene的阴极和Li-S电池的中间层的进展.
- 讨论挑战,潜在的解决方案和MXenes在Li-S电池技术中的未来应用.
主要方法:
- 关于MXene合成和表征技术的文献综述.
- 对MXene在Li-S电池组件 (阴极和间层) 中的利用研究结果的分析.
- 综合有关MXene集成所带来的性能改进的信息.
主要成果:
- 由于其导电性和吸附性质,MXenes有效地解决了硫的绝缘性,并减轻了多硫化物穿.
- 基于MXene的阴极和介层在提高Li-S电池的电化学性能方面取得了重大进展.
- MXenes的独特结构和化学特性对克服硫阴极固有的缺点非常有益.
结论:
- MXenes代表了开发高性能Li-S电池的有前途的材料类.
- 对MXene准备和整合策略的持续研究对于释放其全部潜力至关重要.
- MXenes为下一代高能储能系统提供了可行的途径.
