杨红官Nano Lett: 细菌衍生的生物碳助力Li-S电池

动漫新闻 2019-11-0990未知admin

  多硫化物穿梭效应了Li-S电池的循环性能,大学段镶锋团队和湖南大学鲁兵安、杨红官团队开发了一种具有三重策略的分层结构复合材料,即石墨烯、有机导体PEDOT和N、P共的生物碳来封装硫物质()。首先以简易且通用的生物模板方法--使用革兰氏阳性细菌枯草芽孢杆菌(GBBS)作为模板和碳源--合成N、P共生物碳(NPBC),然后用有机导体PEDOT和石墨烯()涂覆生物碳包封的硫。

  理论计算表明,与纯碳相比,Li2Sx在N、P共碳表面上的吸附能显著增加(~112-3,506%)。源自天然细菌衍生的生物碳具有固有的N、P共,该生物碳对多硫化锂的吸附大大增加,从而降低穿梭效应。这种独特的分层结构复合材料通过生物碳、石墨烯和PEDOT的分级三重策略,可有效地固定硫,最大限度地减少多硫化锂的穿梭效应,提高导电性,并提供足够的内部空隙空间以适应体积变化和机械应力,从而实现优异的Li-S电池性能。

  这些协同效应使得所述正极展示出异常优异的循环稳定性(在5C下1000次循环中每圈循环容量衰减为0.045%),高比容量(0.5C 下1193.8mAh g-1)和优异的倍率性能。

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