补充剂和缺陷装饰的C3N5多孔纳米结构作为硫电池的高效硫宿主
Minjie Zhou1, Xianglin Deng1, Na Zhang2
1Key Laboratory of Hunan Province for Advanced Carbon-Based Functional Materials, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang, Hunan Province, 414006, P.R. China; School of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang, Hunan Province, 414006, P.R. China.
Journal of colloid and interface science
|April 9, 2024
概括
这项研究引入了一种用于硫电池 (LSB) 的新型添加,缺陷的碳化物 (ND-B-C3N5) 材料. 该材料通过提高导电性和聚硫化物吸附,显著提高了电池性能.
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:
- 碳化物是硫电池 (LSB) 的有希望的宿主.
- 提高电化学性能需要活性部位的植入和形态控制.
- 兴奋剂和缺陷可以改善碳化物特性.
研究的目的:
- 为LSBs构建一个添加的,缺陷的C3N5多孔纳米结构 (ND-B-C3N5).
- 为了研究兴奋剂和缺陷对电化学性能的影响.
- 评估该材料作为LSB中的硫宿主的潜力.
主要方法:
- 一种两步合成,涉及3 - 氨-1,2,4 - 三和酸的热解,然后在热水条件下进行KOH蚀刻.
- 材料结构的特征,包括B-N和B-O键,N空位和蓝组.
- 在LSB中对ND-B-C3N5/S阴极进行电化学测试.
主要成果:
- 优化的ND-B-C3N5-12样本显示导电性,质量传输和聚硫化物 (LiPSs) 吸附性得到改善.
- 观察到增强的Li+离子扩散和Li2S沉积能力.
- ND-B-C3N5-12/S阴极提供了高容量 (最初为1091 mAh/g,在0.2C下300个周期后为753 mAh/g) 和出色的稳定性 (在2C下为1000个周期提供788 mAh/g,衰减率为0.05%).
结论:
- 合成的ND-B-C3N5材料有效地在LSB中容纳硫.
- 兴奋剂和缺陷显著提高了碳化物的电化学性能.
- 这种材料为开发高性能和稳定的LSB提供了一个有前途的战略.


