与锂离子电池相比,锂硫电池的循环稳定性差,体积能量密度低,阻碍了其实际应用。鉴于此,韩国机械材料研究所的Seung-Mo Lee和Viet Phuong Nguyen等证明了含有重TiS2/TiO2@MXene异质结构的致密硫电极可以解决这些问题。
本文要点:
(1)TiO2通过强大的化学亲和力在功能上锚定了多硫化锂,而TiS2作为有效的电催化剂来增强硫析出反应的动力学。得益于这些协同效应,TiS2/TiO2@MXene异质结构有效地抑制了穿梭效应,导致硫正极具有优异的可循环性,在1C的电流速率下,500次循环的低容量衰减为0.038%。
(2)高密度的S/TiS2/TiO2@MXene在7.5 mg cm−2的高硫质量负载和5 µL mg−1的贫电解质下,表现出2476 Wh L−1的高体积能量密度(基于复合材料的体积)。其电化学性能与电竞投注官网 中报道的锂离子电池和锂硫电池相当,甚至优于锂离子电池。
(3)这项研究为设计稳定、高体积能量密度的锂硫电池提供了一种有效的策略,并有望用于实际的储能应用。
Nguyen, V.P., Park, J.S., Shim, H.C., Yuk, J.M., Kim, J.-H., Kim, D. and Lee, S.-M. (2023), Accelerated Sulfur Evolution Reactions by TiS2/TiO2@MXene Host for High-Volumetric-Energy-Density Lithium–Sulfur Batteries. Adv. Funct. Mater. 2303503.
DOI: 10.1002/adfm.202303503
https://doi.org/10.1002/adfm.202303503