柔性钠电池的研究进展：Mo2C嵌入碳纳米纤维作为高性能锂硫电池的中间层

小君 2023-01-29 22:58:55 488

柔性钠电池的研究进展：Mo2C嵌入碳纳米纤维作为高性能锂硫电池的中间层图5、0.2C (a) 下的循环性能。三个隔膜在 0.2 C (b) 下的充放电数据。PP、CNF/PP、Mo 2 C@CNF/PP 隔膜的倍率性能 (c)。具有不同倍率的 Mo 2 C@CNF/PP 隔膜的电池的恒电流充电和放电数据 (d)。不同隔膜在1C下的循环性能 (e)。PP、CNF/PP、Mo2C@CNF/PP隔膜在不同速率下的极化电位（f）。具有3.5mg cm -2硫负载的电池在0.2C (g) 下测量。图4、具有CP、CNF/CP和Mo2C@CNF/CP电极的Li2S6对称电池在50mV s-1的CV曲线（a）和EIS结果（b）。Li2S8溶液在2.09V时在CP(c)、CNF/CP(d)和 Mo2C@CNF/CP (e) 上的恒电位放电曲线。图1、CNF和Mo2C@CNF的XRD图谱 (a)。CNF和Mo 2 C@CNF的拉曼光谱(b) 。图2、CNF (a) 和 Mo

成果简介

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锂硫电池（LSBs）是下一代储能系统最令人鼓舞的竞争对手之一，然而，可溶性多硫化锂（LiPSs）产生的穿梭效应和缓慢的化学动力学阻碍了LSBs的实际应用。为了解决这些问题，本文，北京理工大学孙旺等研究人员在《ChemElectroChem》期刊发表名为“Mo2C-Embedded Carbon Nanofibers as the Interlayer in High-Performance Lithium-Sulfur Batteries”的论文，研究提出一种均匀的三维 (3D) 结构，该结构构建具有极性Mo2C纳米粒子的碳纳米纤维 (CNF) (Mo2C@CNF) ，并将其涂覆在原始传统聚丙烯隔膜 (Mo2C@CNF/PP)。

具有高电导率的Mo2C@CNF不仅通过化学捕获对LiPS进行化学约束，而且催化LiPSs转化为Li2S2 /Li2S。采用Mo2C@CNF/PP隔膜的电池具有732.9mAhg-1的高比容量；在500次循环后，由于缓慢的容量衰减（每循环 0.063%），保持500mAh g -1 。从具有Mo2C@CNF/PP 隔膜的电池优异的电化学性能来看，该提案对推动高性能LSB的发展具有启发性。

图文导读

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图1、CNF和Mo2C@CNF的XRD图谱 (a)。CNF和Mo 2 C@CNF的拉曼光谱(b) 。

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图2、CNF (a) 和 Mo 2 C@CNF (b)的 SEM 图像。CNF (c) 和 Mo2C@CNF (d) 的 TEM图像。Mo2C@CNF的高分辨率 TEM (e) 和SAED (f) 图。Mo2C@CNF (g) 的TEM图像和相应的 Mo (h)和C (i) 的EDX 图。

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图3、Mo2C@CNF的测量光谱（a）。CNF和Mo2C@CNF的照片(b)和紫外-可见光谱(c)结果。Mo2C@CNF (d) 和 (e) 在 Li2S6中浸泡前后的XPS Mo 3d光谱。浸泡在Li2S6中的Mo 2 C@CNF的 XPS S 2p光谱 (f)

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图4、具有CP、CNF/CP和Mo2C@CNF/CP电极的Li2S6对称电池在50mV s-1的CV曲线（a）和EIS结果（b）。Li2S8溶液在2.09V时在CP(c)、CNF/CP(d)和 Mo2C@CNF/CP (e) 上的恒电位放电曲线。

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图5、0.2C (a) 下的循环性能。三个隔膜在 0.2 C (b) 下的充放电数据。PP、CNF/PP、Mo 2 C@CNF/PP 隔膜的倍率性能 (c)。具有不同倍率的 Mo 2 C@CNF/PP 隔膜的电池的恒电流充电和放电数据 (d)。不同隔膜在1C下的循环性能 (e)。PP、CNF/PP、Mo2C@CNF/PP隔膜在不同速率下的极化电位（f）。具有3.5mg cm -2硫负载的电池在0.2C (g) 下测量。

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