Nature Commun:Fe3N电催化剂改善Na-S电池性能
纳米技术 纳米 2021-11-03

由于较低的S利用率、不足的倍率性能、较差的循环性能,室温Na-S电池的实际化应用面临阻碍。

有鉴于此,福建师范大学陈育明、悉尼科技大学汪国秀、西南大学徐茂文等报道针对这些问题,发展了一种掺N纳米碳、Fe3N组成的电催化剂,其中多级结构的多孔碳网络能够保证较高的硫担载量,缓解充放电过程中的体积扩散问题,在点出循环过程中稳定电极的结构。

本文要点:

(1)

通过相关实验、理论计算结果验证发现,Fe3N能够通过Na-N、Fe-S化学键表现对多硫化钠的亲和性,因此能够表现较强的多硫化钠吸附作用和快速分解多硫化钠的效果。

(2)

当硫的担载量达到85 wt. %,室温条件非溶液相的Na金属硬币电池在167.5 mA g-1实现了1165 mAh g-1的可逆电池容量,实现了较好的倍率性能,在8375 mA g-1能够达到696 mAh g-1的稳定容量和2800次循环。

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参考文献

Qi, Y., Li, QJ., Wu, Y. et al. A Fe3N/carbon composite electrocatalyst for effective polysulfides regulation in room-temperature Na-S batteries. Nat Commun 12, 6347 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-26631-y

https://www.nature.com/articles/s41467-021-26631-y


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