可扩展的 3D 蜂窝 Co3O4 改性隔膜作为高性能锂硫电池的多硫化物屏障
作者:发布时间:2023年03月17日 16:48点击数:1037
热烈祝贺硕士研究生伍丽萍以论文第一作者身份在国际知名期刊ACS Applied Materials & Interfaces (IF 10.383)上发表了最新研究成果: “Scalable 3D Honeycombed Co3O4 Modified Separators as Polysulfides Barriers for High-Performance Li–S Batteries”(DOI: 10.1021/acsami.2c07263)。湖北大学是该论文的第一署名和通讯单位,梅涛教授和王贤保教授是论文通讯作者。
锂硫电池(LSBs)由于具有较高的理论容量和能量密度,被认为是最有前途的储能装置之一。然而,来自正极的穿梭多硫化锂(LiPSs)和负极上不断增长的锂枝晶限制了LSBs的实际应用。为了克服这些挑战,一种新颖的三维 (3D) 蜂窝结构由局部互连的 Co 3 O 4组成通过相互支持成功组装成可扩展的改性层,将其涂在用于高性能 LSB 的商业隔膜上。在 3D 蜂窝结构的基础上,改进的隔膜不仅有效地抑制了“穿梭效应”,而且还允许锂离子的快速传输。此外,理论计算结果表明Co 3 O 4暴露的(111)和(220)晶面的协同作用能够有效地锚定LiPSs。正如预期的那样,具有 3D 蜂窝状 Co 3 O 4改性隔膜的 LSB在 0.1 C 下 100 次循环后的可逆比容量为 1007 mA·h g -1 。更重要的是,具有 808 mA·h g-1的高可逆容量即使在 1 C 下也可以使用改进的隔膜进行超过 300 次循环。因此,提出的 3D 蜂窝结构 Co 3 O 4改性隔板的策略将为合理设计耐用且高效的 LSB 提供一条新途径。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c14942