用于高性能硫电池的多功能化改性分离器
Sen Liu1, Yang Liu1, Xu Zhang1
1School of Materials Science & Engineering, University of Jinan, Jinan 250022, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|April 26, 2024
概括
在化碳骨架上的化纳米颗粒 (VN@NC) 有效地抑制了硫电池 (LSB) 中的穿效应. 这种材料提高了电化学性能和循环稳定性,用于先进的LSB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:
- 硫电池 (LSB) 是下一代储能电池,但受到聚硫化物穿效应的阻碍.
- 穿效应导致LSB的容量衰减和周期寿命低下,限制了它们的实际使用.
研究的目的:
- 为LSBs开发一种新的分离器修改材料,以减轻穿效应.
- 使用开发的材料,提高LSB的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 在现场合成化 (VN) 纳米颗粒在化碳骨架上 (VN@NC) 来自MAX阶段材料.
- 使用VN@NC作为LSB中的分离器修改层.
- 电化学表征包括速率能力和长期循环测试.
主要成果:
- 通过加速聚硫化物转化动力学,VN@NC有效地抑制了穿效应.
- 带有 VN@NC 修改分离器的 LSB 显示出高的特定容量 (1052.4 mAh g−1 在 1 C) 和优异的速率性能 (560 mAh g−1 在 4 C).
- 经过修改的LSB表现出了显著的循环稳定性,在400个循环中平均降解率为0.085%,即使在苛刻的条件下 (低E/S比率,高硫负载).
结论:
- 在VN@NC中,VN和碳骨架之间的协同效应显著提高了LSB的性能.
- VN@NC是一个简单有效的分离器修改策略,用于实现高性能和稳定的硫电池.


