【1.东华大学罗维课题组AFM】01 东华大学罗维课题组AFM:用于活化氧/硫的双功能边缘富氮掺杂多孔碳
推荐理由:氧还原反应(ORR)和硫还原反应(SRR)在先进的电池中发挥着关键作用。然而,它们都受到反应动力学迟缓的影响。本文报道了一种氮掺杂多孔碳材料,它可以同时激活氧和硫。碳前驱体是一种含氮的共价有机框架(COF),构成周期性堆叠的二维片。COF结构在热解时被很好地保留下来,从而形成了边缘丰富的多孔碳,其结构类似于堆叠的孔状石墨烯。COF中的含氮基团在热解过程中被分解成石墨氮和吡啶氮。这些边缘位点和均匀的氮掺杂赋予了碳对ORR和SRR的高内在催化活性。COF衍生的碳在组装成Li-S和Li-O2电池的正极时具有出色的性能。氧和硫的同时活化也使一种新的电池化学成分成为可能。一个概念验证的Li-S/O2混合电池被组装起来,提供了2,013 mAh g-1的大比容量。这项研究可能会激发基于氧和硫化学的新型电池设计。
拓展:注意,本文提到了Li-S/O2混合电池,记得去年有一篇太阳能/Li-S电池。同仁们有没有什么想法?
文献链接:Liu, M., Zhu, X., Song,Y., Huang, G., Wei, J., Song, X., Xiao, Q., Zhao, T., Jiang, W., Li, X., Luo,W., Bifunctional Edge-Rich Nitrogen Doped Porous Carbon for Activating Oxygenand Sulfur. Adv. Funct. Mater. 2022, 2213395.https://doi.org/10.1002/adfm.202213395
【2.华中科技大学黄云辉课题组Angew】02华中科技大学黄云辉课题组Angew:非溶解性电解质中死Li2S的电化学活性化对Li-S电池的影响
使用非溶解性,或所谓的稀疏溶解性电解质(NSEs),被认为是解决Li-S电池实际应用障碍的最有前途的方法之一。然而,尽管NSEs与锂负极有很好的兼容性,但使用NSEs的长寿命Li-S电池很少,甚至从未被报道过。在这里,本文发现NSEs中Li-S电池的容量衰减主要是由于死Li2S在正极侧的积累,而不是负极或电解质的降解。基于这种认识,作者提出了一种电化学策略,以重新激活积累的Li2S,并使NSE中的死Li-S电池恢复活力。通过这种简便的方法,使用二甘醇、乙腈和1,2-二甲氧基乙烷的NSEs实现了Li-S电池的循环稳定性和加速动力学的明显改善。
文献链接:Qi, X., Yang, F., Sang,P., Zhu, Z., Jin, X., Pan, Y., Ji, J., Jiang, R., Du, H., Ji, Y., Fu, Y., Qie,L. and Huang, Y. (2023), Electrochemical Reactivation of Dead Li2S for Li-SBatteries in Non-Solvating Electrolytes. Angew. Chem. Int. Ed.. Accepted AuthorManuscript. https://doi.org/10.1002/anie.202218803
【3.韩国汉阳大学 Yang-Kook Sun课题组Carbon energy】03
韩国汉阳大学 Yang-Kook Sun课题组Carbon energy:用于高性能锂硫电池的高负载Li2S正极中的长效、强化电子网络
要实现具有高能量密度和长寿命的硫化锂(Li2S)正极,需要创新的正极设计,以最大限度地提高电化学性能和抵抗电极老化。在此,作者开发了一种基于Li2S的高负载正极,其微米级Li2S颗粒由二维石墨烯(Gr)和一维碳纳米管(CNTs)组成,几何结构紧凑,并强调CNTs在高容量下Li-S电池稳定循环中的作用。在一个维度组合的碳基体中,嵌入Gr片内的CNTs创造了强大和可持续的电子扩散途径,同时抑制了活性碳表面的钝化。作为一个独特的观点,在第一次充电过程中,Li2S直接转化为S8而被完全激活,而没有诱发多硫化锂的形成。
文献链接:Kim, H, Min, K-J, Bang,S, et al. Long-lasting, reinforced electrical networking in a high-loading Li2Scathode for high-performance lithium–sulfur batteries. Carbon Energy. 2023; 1-14. doi:10.1002/cey2.308
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