从MOF衍生的CeO2纳米作为分离涂层,使硫电池的性能提高
Hao Xiao1,2,3,4,5, Jian Qin1,2,3,4,5, Haodong Wang2,3,4,5
1College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China.
Molecules (Basel, Switzerland)
|April 27, 2024
概括
一种来自金属有机框架的新型氧化 (CeO2) 分离器有效地抑制了硫酸在硫电池中的过渡效应,提高了容量和循环寿命.
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:
- 硫 (Li-S) 电池具有较高的理论能量密度,但由于聚硫化物 (LiPS) 穿效应,其导电性较差,容量减弱.
- 涉及LiPS迁移和溶解的穿效应导致低库伦比效率和快速容量退化,阻碍了商业化.
研究的目的:
- 开发一种修改后的分离器,有效地限制Li-S电池中的LiPS穿效应.
- 提高Li-S电池的电化学性能,包括速度能力和循环稳定性.
主要方法:
- 从一种基于的金属有机框架 (Ce-MOF) 中合成了一个类似禾的氧化 (CeO2) 结构.
- 修改了具有CeO2-碳复合结构的聚烯分离器.
- 研究了碳框架和CeO2对LiPS限制和电化学性能的协同效应.
主要成果:
- 经过CeO2修改的分离器显示出协同效应,有效地抑制了LiPS穿.
- 综合碳网改善了电子传输,提高了速率性能.
- CeO2加速了LiPS的氧化还原动力学,进一步减轻了穿效应.
- 经过修改的Li-S电池在2°C时实现了870.7 mAh/g的初始放电容量,并在500个周期内保持出色的容量.
结论:
- 开发的CeO2-修改分离器是克服Li-S电池中穿效应的有希望的策略.
- 这种方法显著改善容量保留和循环寿命,为实际的Li-S电池应用铺平了道路.


