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2022-03-22
顆粒在線訊：盡管鋰-硫（Li-S）電池的理論能量密度高達(dá)2600 Wh kg?1，但可溶性液態(tài)多硫化物中間體在放電和充電過程中的緩慢氧化還原動力學(xué)是限制其電池性能的主要原因之一。設(shè)計(jì)具有核殼結(jié)構(gòu)的高效電催化劑來加速多硫化物的轉(zhuǎn)化對Li-S電池的發(fā)展至關(guān)重要。近日，山東大學(xué)徐立強(qiáng)教授開發(fā)了一種具有核殼結(jié)構(gòu)的MoSe2@C納米棒來控制電催化多硫化物氧化還原動力學(xué)，從而改善Li-S電池的性能。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員通過簡單的水熱反應(yīng)和隨后的硒化反應(yīng)合成1D MoSe2@C。
2）通過對對稱電池、Tafel曲線、活化能變化和鋰離子擴(kuò)散的分析，證實(shí)了MoSe2的電催化作用。此外，密度泛函理論（DFT）計(jì)算也證明了反應(yīng)路徑的低吉布斯自由能和鋰離子擴(kuò)散勢壘。
3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，基于MoSe2電催化劑的Li-S電池在貧電解液條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能，在1 C下，高硫負(fù)載量為3.4 mg cm?2的倍率性能為560 mAh g?1，同時(shí)，4.7 mg cm?2的高硫負(fù)載量下的面容量為4.7mAh cm?2。
這項(xiàng)工作為Li-S電池電催化劑中多硫化物氧化還原動力學(xué)的調(diào)控提供了更深層次的認(rèn)識。
文章鏈接：
Chuanchuan Li, et al, Manipulating Electrocatalytic Polysulfide Redox Kinetics by 1D Core–Shell Like Composite for Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202103915
https://doi.org/10.1002/aenm.202103915
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