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Updated: Jul 14, 2026

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries
Published on: August 2, 2012
结合超细过渡金属和稀土氧化物纳米晶体,为硫电池提供高度活跃和稳定的催化剂
Biao Wang1, Zhanqi Xing1, Suyue Jia1
1National Laboratory of Solid State Microstructures, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing, Jiangsu 210093, China.
这项研究引入了一种用于硫 (Li-S) 电池的新型Gd2O3/Co@NC催化剂,通过合过渡金属和稀土氧化物来提高性能,以提高稳定性和活性.
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:
- 电催化剂对于硫 (Li-S) 电池的性能至关重要,但传统的过渡金属 (TM) 遭受表面被动化,而稀土氧化物 (REO) 缺乏足够的活性.
- 开发稳定和活跃的催化剂对于推进Li-S电池技术至关重要.
研究的目的:
- 设计和制造一种新的异质连接催化剂,将过渡金属和稀土氧化物结合起来,以提高Li-S电池的性能.
- 为了研究和Gd2O3之间的协同效应在化碳外 (Gd2O3/Co@NC) 中对电化学动力学和稳定性.
主要方法:
- 一个Gd2O3/Co@NC异质连接催化剂的制造,嵌入在化碳外中.
- 实验性表征和理论计算来分析催化剂结构和相互作用.
- 使用修改后的分离器组装和测试Li-S电池单元,以评估电化学性能.
主要成果:
- Gd2O3/Co@NC催化剂显示了Co和Gd2O3之间的强合,导致硫种的中度吸附和增强耐用性.
- 使用Gd2O3/Co@NC修改分离器的Li-S电池实现了高速率容量 (628.0 mAh g-1在4C) 和卓越的循环稳定性 (504.2 mAh g-1在2C进行500个循环后).
- 观察到高硫利用率 (4.8 mAh cm-2 在 5.1 mg cm-2 硫负载下),表明有效的电荷转移和聚硫化物捕获.
结论:
- 该Gd2O3/Co@NC异质连接催化剂有效地克服了Li-S电池中的单个TM和REO的局限性.
- 该研究提供了对TM的禁用机制的见解,并强调了TM-REO异质连接在设计先进Li-S电池催化剂方面的潜力.
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