调节离子-双极和双极-双极相互作用,用于由量子点催化剂启用的稳定宽温度范围硫电池
Yongqian He1, Duanfeng Xiong2, Manfang Chen1
1National Base for International Science & Technology Cooperation of New Energy Equipment, Energy Storage Materials and Devices, National Local Joint Engineering Laboratory for Key Materials of New Energy Storage Battery, Hunan Province Key Laboratory of Electrochemical Energy Storage & Conversion, School of Chemistry, Xiangtan University, Xiangtan, Hunan, 411105, China.
本研究引入了一种新的离子/双极-双极相互作用策略,通过增强Li2S2转换来提高硫电池 (LSB) 的性能. 这种方法提高了电池的循环和容量,为商业LSB应用铺平了道路.
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:
- 硫种的不完全转换,特别是Li2S2,限制了硫电池 (LSB) 的循环使用.
- 关键中间体Li2S2需要有针对性的策略来增强其电化学反应性和转化动力学.
研究的目的:
- 提出并演示使用离子/双极-双极相互作用的协同调制策略.
- 为量身定制溶解罩的配置,并激活Li2S2电化学反应,以加速LSB中的动力学.
主要方法:
- 在添加碳 (MoNQDs/NC) 上设计和合成化量子点.
- 使用先进的in situ/ex situ表征和理论计算.
- 研究了离子双极相互作用和双极双极相互作用的调制.
主要成果:
- MoNQDs/NC有效地减弱了离子双极相互作用,促进了Li ((溶剂) x+溶解.
- 在MoNQDs和Li2S2之间增强的双极-双极相互作用产生了拉力应变,破坏了Li2S2.2.的稳定.
- 在50个循环 (0-60°C) 中,在高硫负载 (4.4-9.1毫克/厘米/厘米) 下达到高面积容量 (>5.0 mAh/厘米-2).
- 经过15个循环以1.5g的硫载荷,证明了一种袋式电池在15个循环后保持1.79Ah容量.
结论:
- 拟议的离子双极调制策略有效地提高了Li2S2转换和LSB性能.
- 通过提高可循环使用性和容量保留,证明了LSB商业化的潜力.
- MoNQDs/NC 作为一个有效的平台,用于协同调节 LSB 中的相互作用.
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