MOF纳米片的接口工程用于硫电池中的加速氧化变异动力学
Zhibin Cheng1,2, Yiyang Chen1, Jie Lian1,2
1Fujian Key Laboratory of Pcolymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Fujian Normal University, Fuzhou, 350007, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|December 12, 2024
概括
开发了一种超薄分离器修改 (Zr-TCPP(Ni)) 通过改善离子传输和聚硫化物捕获来提高硫 (Li-S) 电池性能. 这导致先进电池具有更好的容量保留和更高的能量密度.
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:
- 对于高性能硫 (Li-S) 电池来说,分离器的修改至关重要.
- 现有的改造往往由于过度厚度和低效的催化场所而受到影响,阻碍了Li+运输和聚硫化物转化.
- 需要具有超薄设计,催化活性和离子选性能的多功能分离器.
研究的目的:
- 开发一种超薄的,多功能分离器修改层,用于先进的Li-S电池.
- 为了将高效的离子选和催化性能集成到分离器中.
- 为了增强Li+运输和抑制聚硫化物穿.
主要方法:
- 通过将TCPP(Ni) 与Zr-BTB纳米片连接,合成了一个超薄的分离器修饰层 (Zr-TCPP(Ni)).
- 在聚烯 (PP) 分离器上使用了Zr-TCPP (Ni) 修改.
- 在各种条件下制造并测试了带有修改分离器的Li-S电池.
主要成果:
- Zr-TCPP(Ni) @PP分离器展示了强大的离子选能力,促进了快速的Li +运输.
- 观察到有效拦截聚硫化物穿运输.
- 经过3°C的600个循环后,修改后的电池保持了70%的初始容量,并在0.5°C时达到4.55mA h cm-2的面积容量,其中80%的重量为硫.
结论:
- 开发的多功能分离器显著提高了Li-S电池的性能.
- 超薄的设计和集成的功能解决了传统分离器的主要局限性.
- 这项工作提供了对高能量密度Li-S电池的MOF接口工程的见解.
