S)正极的锂硫电池(Li-S)在下一代储能设备中展现出巨大潜力,但其仍存在多硫化锂(LiPSs)穿梭效应、缓慢的氧化还原反应动力学以及严重的安全隐患等关键缺陷。本研究通过将氢氧化镍(Ni(OH)2)纳米片修饰的海带状多孔碳(Ni(OH)2/KLPC)复合材料涂覆于聚丙烯(PP)隔膜上,设计了一种多功能隔膜。来源于毛霉菌丝的独特KLPC骨架提供了三维导电网络,而极性Ni(OH)2纳米薄片对多硫化锂(LiPSs)表现出强化学吸附作用,并对固相(Li2S/S8)与液相(LiPSs)之间的相互转化具有高效催化活性。%% 与此同时,Ni(OH)2纳米薄片通过吸热分解过程及生成高阻燃产物氧化镍和水,使隔膜具备优异的阻燃性能。%% 因此,采用Ni(OH)2@KLPC改性聚丙烯(PP)隔膜组装的锂硫(Li-S)电池%% @KLPC modified PP (Ni(OH)2/KLPC/PP) separator and a Li2硫/多性向碳纳米管阴极展现出1132 mAh g<sup>-1</sup>的高初始放电容量2在5.0 A g<sup>-1</sup>电流密度下仍具有320 mAh g<sup>-1</sup>的优异倍率性能
以及750次循环后仍保持稳定的长期循环特性2本研究通过多功能隔膜工程策略,为构建高性能安全锂硫电池提供了一种极具前景的协同策略。2/KLPC/PP) separator and a Li2S/multi-walled carbon nanotube cathode delivers a high initial discharge capacity of 1132 mAh g−1, remarkable rate property of 320 mAh g−1 at 5.0 A g−1, and stable long-term cycling over 750 cycles. This work presents a promising synergistic strategy for constructing high-performance and safe Li
S batteries through multifunctional separator engineering.
S)电池作为新型转化型反应机理的代表,因其2600 Wh kg的高理论能量密度被认为极具发展前景的二次电池。−1,以及硫的环境友好性和低成本特性[5]-[10]。然而,锂硫电池的实际应用仍面临严峻的本征性挑战:包括单质硫的绝缘性、可溶性多硫化锂中间产物的穿梭效应、放电过程中80%的体积膨胀、缓慢的氧化还原反应动力学,以及不可控的锂枝晶生长问题[11]-[14]。从安全角度考量,锂负极表面锂枝晶的形成已完全制约了该体系的商业化进程
%%
硫电池因其阴极采用易爆的硫/碳复合材料及易燃的醚类电解液而存在安全隐患[15][16]。%%采用硫化锂(Li%%S)替代单质硫被视为解决锂硫电池中枝晶问题的有效策略,这是由于Li%%S阴极可与无锂负极(硅、石墨等)匹配组装成更安全的锂硫电池[17][18]。%%然而作为单质硫的放电产物,Li2硫正极还受到严重的多硫化锂穿梭效应和缓慢的电化学反应动力学影响[19][20][21]。
S batteries, since Li2S cathodes can be matched with lithium-free anodes (silicon, graphite, etc.) to assemble safer Li
S batteries [17], [18]. Nevertheless, as the discharge product of S, Li2S also suffers from severe LiPSs shuttle and slow electrochemical reaction kinetics [19], [20], [21].
采用锂组成的S电池2S/多性向壁碳纳米管(Li2S/MWCNT)正极与Ni(OH)2@KLPC/PP隔膜展现出1132 mAh g的高初始放电容量−1以及超过750次循环的优异循环稳定性。联系人:英国霍克蓄电池(中国)营销总部
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