工程三相接口与等级碳纳米,用于高实际容量的全固态Li-S电池
Yu Luo1, Siyuan Pan1, JingYi Tian2
1State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surface, College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen, 361005, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 16, 2024
概括
全固态硫电池 (ASSLSBs) 使用一种新的等级碳纳米结构 (S@hCNC39) 证明了改进的循环稳定性和高面积容量. 这种设计增强了充电传输和电化学-机械稳定性,用于先进的能量存储.
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:
- 全固态硫电池 (ASSLSB) 提供高能量密度和安全性,但面临着挑战.
- 当前的复合材料阴极由于结构和体积的变化而遭受负荷传输不良和机械降解.
研究的目的:
- 为ASSLSBs开发一种新的硫碳复合阴极.
- 为了提高ASSLSB的电荷载体传输和电化学-机械稳定性.
主要方法:
- 利用等级碳纳米 (hCNC) 作为纳米硫封闭的连续导电网络.
- 在粒子,接口和电极层面设计了复合结构,以创建三相接口.
主要成果:
- 在S@hCNC39阴极中通过高效的三相接口实现了均的硫和碳分布.
- 证明了显著的循环性能:在0.2°C和30°C的300个循环后,89%的容量保留.
- 在苛刻的条件下在60°C稳定循环下达到超高的面积容量 (9.95 mAh cm−2) (40%的硫含量,6 mg cm−2的硫负载).
结论:
- 该S@hCNC39复合阴极显著提高了ASSLSB中的电荷传输和电化学-机械稳定性.
- 这种层次结构设计为提高高能量密度ASSLSB的整体性能提供了可行的策略.


