一个TiO2解剖酶/状同结的缺陷工程加速硫氧化还原动力学,用于高性能Na-S电池
Yue Xiao1, Yelei Zheng1, Ge Yao1
1Institutes of Physical Science and Information Technology, School of Materials Science and Engineering, Key Laboratory of Structure and Functional Regulation of Hybrid Materials, Anhui University, Hefei, Anhui 230601, China. zfcai@mail.ustc.edu.cn.
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
|April 29, 2024
概括
在TiO2同联点中的缺陷工程通过减少聚硫化物穿和改善动力学来增强室温硫电池. 这使得下一代能源存储的容量和循环稳定性大大提高.
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:
- 室温硫 (RT Na-S) 电池面临着由可溶性多硫化物 (NaPSs) 穿和缓慢的氧化还原动力学带来的挑战.
- 这些问题导致循环稳定性不佳和容量低,阻碍了实际应用.
研究的目的:
- 通过使用缺陷工程来增强RT Na-S电池中的硫亲和力和氧化还原动力学.
- 为了在TiO2解剖酶/状同位结 (O_V-TRA) 的接口上创造富含氧气的空缺.
主要方法:
- 缺陷工程被应用于在TiO2解剖酶/状同位结 (O_V-TRA) 中构建氧气空缺.
- 使用结构特征和电化学分析来评估材料的性能.
- 在电池测试中,O_V-TRA材料与硫 (S/O_V-TRA) 结合.
主要成果:
- O_V-TRA有效地减轻了NaPS的穿效应,并改善了Na2S沉积和扩散动力学.
- 在100个循环后,S/O_V-TRA阴极在0.1°C下表现出870mAhg-1的可逆容量.
- 经过长期循环,在1000个循环后,在1°C下显示出759mA hg-1的容量.
结论:
- 使用O_V-TRA的接口缺陷工程是一种可行的策略,可以克服RT Na-S电池的局限性.
- 这种方法显著提高了电化学性能,为Na-S电池中先进的金属氧化物应用铺平了道路.
