使用MXene提高硫电池性能:专用结构和创新设计
Fei Li1,2, Shijie Mei1, Xing Ye1
1School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, 611731, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|July 25, 2024
概括
硫 (Li-S) 电池面临着诸如低导电率和穿效应等挑战. MXene材料通过增强离子导电,抑制聚硫化物穿,改善循环寿命以提高Li-S电池性能来提供解决方案.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫电池 (Li-S) 尽管自1962年以来的历史悠久,但在商业化方面落后于离子电池 (LCO,LFP).
- 关键的局限性包括低阴极导电率,聚硫化物 (LiPSs) 的穿效应和体积膨胀,阻碍容量和循环寿命.
研究的目的:
- 审查2D MXene材料的功能优势,以提高Li-S电池的性能.
- 探索MXene在解决Li-S电池中的导电性,穿效应和树石问题方面的潜力.
主要方法:
- 关于MXene基材料在Li-S电池应用中的综合文献综述.
- 分析MXene的特性,包括活性位点,功能组和合成易度.
- 讨论MXene在离子导电,穿效应抑制和催化作用中的作用.
主要成果:
- MXene材料提供高速离子导电,结构多样性,穿效应抑制,树突抑制和催化活性.
- 这些特性解决了Li-S电池性能面临的根本挑战.
- 分类和讨论了MXene集成在Li-S电池中的各种方法.
结论:
- 基于MXene的材料显示出对推进Li-S电池技术的重大前景.
- 对MXene新型应用的进一步研究可能会加速高性能Li-S电池的商业化.


