chemisch van bifunctionele niobium (V) -gebaseerde heterostructuur nanosheet naar hoog rendement lean-elektrolyt lithium-zwavel volledige batterijen. Krediet: SHI Haodong
Lithium-zwavel (Li-S) -batterijtechnologie is veelbelovend voor de volgende generatie energieopslag. Lithiumpolysulfide shuttling, trage redoxkinetiek en oncontroleerbare groei van lithiumdendriet beperken echter de cyclische stabiliteit.
Een onderzoeksgroep onder leiding van prof.Wu Zhongshuai van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academy of Sciences ontwikkelde een niobium (V) -gebaseerde heterostructuur nanosheet voor polysulfiden-onderdrukte zwavelkathodes en dendrietvrije lithiumanodes tijdens lange cycli. en lean-elektrolyt Li-S-batterijen.
Deze studie is gepubliceerd in Geavanceerde functionele materialen.
“We hebben een tweelingbroer met gaatjes ontwikkeld4N5-Nb2O5 heterostructuur, die tegelijkertijd dient als dual-functionele gastheer voor zowel redox-kinetiek-versnelde zwavelkathode als dendriet-geïnhibeerde lithiumanode, “zei prof. Wu.
Polysulfide-afsluiting werd verlicht door de versnellende polysulfiden verankering-diffusie-omzettingsefficiëntie van Nb4N5-Nb2O5. Ondertussen pasten de onderzoekers de lithiofiele aard van holey Nb toe4N5-Nb2O5 als ionenherverdeler voor homogene Li-ion-afzetting.
De volle Li-S-batterij had een hoge oppervlaktecapaciteit van 5,0 mAh cm-2 bij een zwavelbelasting van 6,9 mg cm-2, wat overeenkomt met een negatieve tot positieve capaciteitsverhouding van 2,4: 1 en een elektrolyt tot zwavelverhouding van 5,1 μL mg-1.
Dit werk effent een nieuwe weg voor het stimuleren van krachtige Li-S-batterijen voor praktische toepassingen.
Haodong Shi et al, Interfacial Engineering of Bifunctional Niobium (V)-Based Heterostructure Nanosheet Toward High Efficiency Lean-Electrolyte Lithium-Sulphur Full Batteries, Geavanceerde functionele materialen (2021). DOI: 10.1002 / adfm.202102314
Geavanceerde functionele materialen
Geleverd door Chinese Academy of Sciences
