一种可持续且具有成本效益的添加的三维多孔碳,用于高性能硫电池
Shuang Ma1, Xuecheng Liu1, Tiezhu Chen2
1Chongqing Key Laboratory of Catalysis and New Environmental Materials, College of Environment and Resources, Chongqing Technology and Business University, Chongqing, 400067.
ChemSusChem
|June 1, 2024
概括
研究人员从拉米废物中开发出一种可持续的,低成本的化碳材料,用于硫电池. 这种材料提高了电池的性能,为负担得起的清洁能源存储提供了一个有前途的解决方案.
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
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 负担得起的清洁能源是可持续发展的一个关键目标.
- 硫 (Li-S) 电池由于其高理论容量,对储能充满希望.
- 开发具有成本效益的电极材料对于Li-S电池的发展至关重要.
研究的目的:
- 为了合成一个可持续的和具有成本效益的三维 (3D) 气合的多孔拉米碳 (N-RC) 材料.
- 为了评估N-RC作为Li-S电池中的硫宿主的性能.
- 探索废弃物生物质在清洁能源应用中的利用.
主要方法:
- 拉米脱废物液被用作原材料.
- 用冷干燥和高温烧焦来进行材料合成.
- 合成的N-RC材料的特点是其表面积,孔隙体积和组成.
主要成果:
- 一种3D多孔化拉米碳 (N-RC-800) 已成功合成,其表面积高 (1491.85 m2/g) 和孔积高 (0.90 cm3/g).
- 阴极S@N-RC-800的初始放电容量很高 (1120.6 mAh/g),在1C的500个循环后保持625.4 mAh/g.
- 阴极表现出极好的库伦比效率和速率性能.
结论:
- 来自废弃物生物质的N-RC材料为Li-S电池提供了出色的电化学性能.
- 高表面积,多孔性和极性功能组有助于S@N-RC-800阴极的卓越性能.
- 这种绿色合成策略为废弃物在清洁能源储存中的利用提供了一个可行的途径.
