通过使用MXene作为室温Na/S电池的导电和催化结合剂来实现高性能硫化多烯烯酸阴极
Tao Sun1, Shuo Wang1, Mengyao Xu1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing Key Laboratory of Electrochemical Process and Technology for Materials, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|February 15, 2024
概括
硫化聚烯 (PAN@S) 阴极材料用于硫电池使用Ti3C2Tx MXene纳米板进行增强. 这种导电粘合剂可以提高导电性和电化学活性,提高电池性能.
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:
- 硫化聚烯 (PAN@S) 是室温硫 (Na/S) 电池的一个有前途的阴极.
- 当前的PAN@S阴极面临着低导电性和电化学活性的挑战,限制了容量和速率性能.
研究的目的:
- 为了提高 Na/S 电池 PAN@S 阴极材料的性能.
- 研究Ti3C2Tx MXene纳米片作为导电和催化粘合剂的使用.
主要方法:
- 将Ti3C2Tx MXene纳米片纳入PAN@S电极中的方法.
- 电子导电性,电化学活性和循环性能的表征.
- 分析电荷传输和氧化还原动力学.
主要成果:
- MXene粘合剂显著增加了电子导电率 (5.05 S cm-1),比传统粘合剂高出四个数量级.
- 实现了高容量 (697.3 mAh g-1 在 200 mA g-1 时),优异的速率能力 (189.0 mAh g-1 在 20 A g-1 时) 和卓越的循环稳定性 (0.04% 衰变每周期在 5 A g-1 时).
- 由于MXene的导电框架和催化效应,减少了激活能量屏障和阻力.
结论:
- Ti3C2Tx MXene纳米板作为有效的导电和催化粘合剂用于PAN@S阴极.
- 这种方法显著提高了室温Na/S电池的电化学性能.
- MXene结合剂显示出在推进高性能储能材料方面具有巨大的潜力.
