kematisk av bifunktionell niob (V)-baserad heterostruktur nanosheet mot högeffektiva magra elektrolyt litium-svavel fulla batterier. Kredit:SHI Haodong
Litiumsvavel (Li-S) batteriteknik är lovande för nästa generations energilagring. Dock, litium polysulfid skyttel, trög redoxkinetik, och okontrollerbar litiumdendrittillväxt begränsar cykelstabiliteten.
En forskargrupp ledd av professor Wu Zhongshuai från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin utvecklade niob (V)-baserad heterostruktur nanoskiva för polysulfidundertryckta svavelkatoder och dendritfria litiumanoder i långa cykler och magra-elektrolyt Li-S-batterier.
Denna studie publicerades i Avancerade funktionella material .
"Vi utvecklade en tvillingfödd hålig Nb 4 N 5 -Obs 2 O 5 heterostruktur, fungerar som dubbelfunktionell värd för både redoxkinetikaccelererad svavelkatod och dendritinhiberad litiumanod samtidigt, " sa prof. Wu.
Polysulfidstängning lindrades på grund av den accelererande polysulfidförankrings-diffusions-omvandlingseffektiviteten hos Nb 4 N 5 -Obs 2 O 5 . Under tiden, forskarna tillämpade litiofil karaktär av hål Nb 4 N 5 -Obs 2 O 5 som en jonfördelare för homogen Li-jondeposition.
Li-S fullbatteriet presenterade en hög ytkapacitet på 5,0 mAh cm -2 vid svavelbelastning av 6,9 mg cm -2 , motsvarande negativt till positivt kapacitetsförhållande på 2,4:1 och förhållandet mellan elektrolyt och svavel på 5,1 μL mg -1 .
Detta arbete banar väg för en ny väg för att öka högpresterande Li-S-batterier mot praktiska tillämpningar.
