开发柔性可折叠Li-S电池(LSBs)的主要挑战在于开发一种对溶解的多硫化锂(LiPS)具有超柔韧性、导电性和催化性的电极。
近日,河南师范大学李欢欢博士,白光月教授,通化师范学院Yanping Zheng报道了采用碳布(CC)复合的方法,将轻质高分子石墨碳氮化碳(g-C3N4)薄膜和导电聚合物聚(3,4-乙二氧基噻吩)壳层引入到柔性LSBs中。
文章要点
1)实验研究和理论分析结果表明,在设计的CP/g-C3N4@CC杂化物中,二维g-C3N4可以作为有效捕集剂,并通过形成吡啶-N-Li键作为LiPS的连续催化层。同时,夹心状的CC和CP具有全方位的导电网络,可实现快速的界面反应动力学。
2)基于上述优点,自支撑CP/g-C3N4@CC形成了一个强大的相互作用系统,可在CC基质中完全就地“锁定”LiPS。因此,即使在软包电池中工作,也可以在高硫负荷(4.7 mg cm-2)下具有显著增强的电化学性能。
这项工作有望为面向柔性储能器件的高性能LSBs的实际应用提供一条潜在的途径。
Huanhuan Li, et al, Catalytic and Dual-Conductive Matrix Regulating the Kinetic Behaviors of Polysulfides in Flexible Li–S Batteries, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001683
https://doi.org/10.1002/aenm.202001683