促進硫還原反應(SRR)和硫析出反應(SER)動力學對于鋰硫電池的實際應用至關重要。然而,如果盲目加速SRR動力學,電極將被絕緣的Li2S鈍化,同時,Li2S的高活化能將導致Li2S的過早氧化(SER)。為此,昆明理工大學張英杰、張義永、李雪利用納米鎳氮摻雜碳凝膠材料(CG/Ni)誘導瞬時成核,進一步賦予Li2S快速的離子/電子轉移,致使其多孔3D生長而不是單側生長。
本文要點:
1) 結果表明,CG/Ni材料避免了鈍化,加速了SRR動力學。同時,CG/Ni降低了脫鋰勢壘,從而促進了Li2S的解離。實驗和理論計算都證明CG/Ni實現(xiàn)了高效的雙向催化。
2) 因此,CG/Ni陰極在5 C下進行了900次循環(huán),每次循環(huán)的容量衰減率為0.047%。總之,該工作開發(fā)了一種雙向催化劑,為高效鋰硫電池提供了重要見解。
Dan You et.al Regulation of Li2S Deposition and Dissolution to Achieve an Efficient Bidirectional Lithium–Sulfur Battery Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202421900
https://doi.org/10.1002/adfm.202421900