具有硫酸锂阻挡层的纳米结构 S@VACNTs 正极用于锂硫电池中极其稳定的循环
材料科学
2024-09-06 v1
摘要
由于硫具有更高的比容量、成本效益和环境友好性，锂硫技术引起了广泛关注。然而，硫的绝缘性质和较差的循环寿命阻碍了其实际应用。为了解决这一问题，对传统的硫电极配置进行了简单改性，旨在实现高容量、长循环寿命和快速充电速率。使用垂直排列的碳纳米管（CNTs）负载硫和硫酸锂阻挡层，开发了无粘结剂硫正极材料。排列的 CNT 框架为电子传输提供了高电导率，并为锂离子提供了短路径。同时，硫酸盐阻挡层显著抑制了多硫化物的穿梭。带有 Li 2 SO 4 涂层的 S@VACNTs 在 1 C 下循环 1600 次后表现出 0.9 mAh cm --2 的极其稳定的可逆面容量，在 1200 次循环后容量保持率为 80%，是相同速率下循环的磷酸铁锂正极的三倍以上。考虑到与锂枝晶形成相关的安全问题，组装了 Si-Li-S 全电池，在长达 100 次循环中表现出良好的电化学性能。将使用一维导电支架的先进电极架构与高比容量活性材料相结合，并实施抑制多硫化物的新策略，极大地提高了锂硫电池的稳定性和性能。
引用
@article{arxiv.2409.03286,
title = {Nanostructured S@VACNTs Cathode with Lithium Sulfate Barrier Layer for Exceptionally Stable Cycling in Lithium-Sulfur Batteries},
author = {Mariam Ezzedine and Fatme Jardali and Ileana Florea and Costel-Sorin Cojocaru},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.03286},
year = {2024}
}