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Adv. Energy Mater.: 无碳氮化钒VN用于锂硫电池中多硫化物吸附和锂金属保护

民咕咕
2019-12-08


锂硫电池作为锂离子电池作为很有前景的下一代储能体系备受众人关注。而在实际使用中，多硫化物的穿梭效应和锂枝晶的生长是两个十分突出的急需解决的问题。

基于此，德克萨斯大学奥斯汀分校的Arumugam Manthiram课题组制备并提出以一种高导电性，无碳包覆的三维氮化钒（VN）纳米线阵列作为硫正极以及锂金属负极的载体。由于氮化钒材料较高的孔隙率和比表面积，以及优良的电子、离子传输能力，它可以有效捕获多硫化物，加快硫正极氧化还原动力学，同时也能促进锂金属的均匀沉积和生长，避免锂枝晶的生成。在10mA/cm2的电流密度下，经过200小时的锂剥离和沉积，电池并未出现短路现象。组装成VN-Li||VN-S电池后，在4C的高倍率下充放电850周，其库伦效率高达99.6%，面容量为4.6mAh/cm2。

该研究提供了一种实现安全的高能量密度锂金属电池的方法。

 

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J He, A. Manthiram*, Long-Life, High-Rate Lithium-Sulfur Cells with a Carbon-Free VN Host as an Efficient Polysulfide Adsorbent and Lithium Dendrite Inhibitor, Adv. Energy Mater., 2019

DOI: 10.1002/aenm.201903241

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903241




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