作为Li-S电池的分离涂层的2D超薄化纳米板
Shan Lu1, Lucheng Cai2, Jiaqian Wang1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310000, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 27, 2024
概括
超薄的2D化 (TiN) 纳米薄膜通过防止聚硫化物穿来增强硫 (Li-S) 电池. 这种中间层提高了先进的储能容量和循环寿命.
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:
- 过渡金属化物 (TMN) 由于其导电性和催化性能,对硫 (Li-S) 电池具有前景.
- 大批量TMN在实现大面积和高效的离子/电子传输方面扎.
- 聚硫化物运输仍然是限制Li-S电池性能的一个关键挑战.
研究的目的:
- 为Li-S电池开发一种2D超薄化 (TiN) 材料.
- 使用TiN作为分离器上的多功能中间层.
- 通过减轻聚硫化物问题来提高Li-S电池的性能.
主要方法:
- 通过拓化学转换策略制造2D超薄的TiN纳米板.
- 将TiN纳米板涂在商业分离器上,形成一个多功能中间层.
- 对修改后的Li-S电池进行电化学测试,以评估性能.
主要成果:
- 2D超薄的TiN纳米板提供了一个相互连接的导电平台,具有丰富的催化位点.
- TiN中间层有效地捕获和转化聚硫化物,阻碍了穿效应.
- 在0.1°C时达到1357mAhg-1的高初始容量.
- 证明了显著的循环稳定性,在1°C下1000个循环中,每个循环的低容量衰减为0.046%
结论:
- 2D超薄的TiN纳米片有效地提高了Li-S电池的性能.
- 开发的TiN中间层成功地抑制了聚硫化物穿.
- 这种方法为开发高性能和持久的Li-S电池提供了可行的策略.
