原子级催化剂与金属氧化物异构相结合,促进硫电池的动力学
Xinyu Zhang1, Tingzhou Yang2, Jiabing Liu1
1State Key Laboratory of Reliability and Intelligence of Electrical Equipment, School of Materials Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin, 300130, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|March 9, 2024
概括
在空洞的二氧化纳米圈中单个铁原子的注增强了硫 (Li-S) 电池的性能,通过抑制聚硫化物穿和提高转换效率,使高容量,稳定的Li-S电池成为可能.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 硫 (Li-S) 电池具有高的理论容量和低成本,但面临着挑战.
- 聚硫化物 (LiPS) 穿和低转换效率阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 通过解决 LiPS 穿和转换效率来提高 Li-S 电池的性能.
- 通过单个铁原子的兴奋剂来调整空洞的二氧化纳米球的电子结构.
主要方法:
- 原子层设计和合成铁的空心二氧化纳米球.
- 用修改过的电极对Li-S电池进行电化学测试.
- 理论计算和现场紫外线/紫外线光谱学来研究机制.
主要成果:
- 铁兴奋剂显著增强LiPS的吸收,并促进氧化还原反应.
- 抑制穿效应可以提高循环稳定性 (超过500个循环).
- 在高硫负载 (10.53 mg cm−2) 下实现的高容量.
结论:
- 电极材料的原子级设计是实用的Li-S电池的一个有希望的策略.
- 铁添加的二氧化纳米球为高能量密度Li-S电池提供了可行的途径.
- 制造Ah级Li-S袋式电池表明了实际的潜力.


