低温碳化合成硫基组主导N/S共碳,用于高性能离子电池
Yu Jiang1, Nan Xiao1, Xuedan Song2
1School of Chemical Engineering, Liaoning Key Lab for Energy Materials and Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 116024, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|June 18, 2025
概括
一种新型的硫组主导的/硫联合合碳阳极 (NSAC-600) 通过抑制聚硫化物和改善离子运输来提高离子电池的性能,为商业化提供了一个有前途的替代方案.
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 (N/S) 联合兴奋剂通过提高容量和动力学来增强离子电池 (PIB) 的碳阳极.
- 然而,C-S键会导致不稳定性和高电压,阻碍N/S辅助碳阳极的商业化.
研究的目的:
- 开发一种新的N/S联合化碳材料,为PIBs增强稳定性和性能.
- 为了研究新材料中的储存机制.
主要方法:
- 易于低温碳化煤焦油,以合成硫组主导的N/S辅助碳 (NSAC-600).
- 电化学测试用于评估速率性能,循环稳定性和电压.
- 使用"吸附/间隙/有限转换"模型阐明机制.
主要成果:
- NSAC-600表现出强大的硫锁定能力,抑制多硫化的形成.
- 协同的N和硫基组产生活跃点,扩大层间间距,并促进电荷扩散.
- 实现了高速率性能 (217.0 mAh g-1 在 5 A g-1 时),卓越的循环稳定性 (在 2 A g-1 时 1400 个循环后没有衰变,在 5 A g-1 时稳定 5600 个循环),以及低电压.
结论:
- 开发的NSAC-600材料克服了传统N/S联合合碳阳极的局限性.
- "吸附/间歇/有限转换"机制解释了的优越储存行为.
- 这项工作为PIBs设计先进的N/S辅助碳阳极提供了新的方向.
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