Fabrication of functionalized polysulfide reservoirs from large graphene sheets to improve the electrochemical performance of lithium–sulfur batteries

文献情報

出版日 2015-08-06
DOI 10.1039/C5CP02531A
インパクトファクター 3.676
著者

Chao-Ying Fan, Huan-Huan Li, Lin-Lin Zhang, Hai-Zhu Sun, Xing-Long Wu, Hai-Ming Xie, Jing-Ping Zhang


原文を見る

要旨

The effect of graphene lateral size on the electrochemical performance of lithium–sulfur (Li–S) batteries is often ignored. In this study, the thermally exfoliated large lateral-sized graphene (denoted LTG) was employed as the conductive matrix to support sulfur, and its performance was then compared with that of a smaller lateral-sized graphene (denoted STG) for Li–S batteries. The results showed that the LTG–S composite exhibited much higher capacity retention (53%) versus the STG–S (29%) and better rate capabilities. Because they were both identical in morphology, in terms of sulfur content and sulfur distribution, the improved properties probably resulted from the potential prevention of polysulfide diffusion upon cycling due to the larger graphene-based network and higher aspect ratio of the LTG matrix, referred as better polysulfide reservoirs. To further improve the cell performance, a reduced graphene oxide-coated carbon fiber paper (RCF) was inserted between the LTG–S cathode and the separator by a simple drop-coat method, which provided an increased conductive surface area for polysulfides to be oxidized/reduced and buffered volume expansion. As expected, the discharge capacities of 1143 and 622 mA h g−1 at first use and after 100th cycles were obtained with an average Coulombic efficiency of 99.7%, which were higher than 847 and 455 mA h g−1 for the cathode without the RCF, respectively. This study highlights the significance of large graphene sheets and interlayers on the inhibition of polysulfide diffusion and offers a new way to solve the problems of Li–S batteries.

関連文献

Total synthesis of (−)-dysibetaine via a nitrenium ion cyclization–dienone cleavage strategy

Duncan J. Wardrop, Matthew S. Burge

2004-04-27 Communication

DOI: 10.1039/B403081H

Manganese(iv) dioxide-catalyzed synthesis of quinoxalines under microwave irradiation

So Yeon Kim, Kang Hyun Park, Young Keun Chung

2005-01-20 Communication

DOI: 10.1039/B417556E

Effect of underlying coronene and perylene adlayers for [60]fullerene molecular assembly

Soichiro Yoshimoto, Eishi Tsutsumi, Oomi Fujii, Ryuji Narita

2005-01-18 Communication

DOI: 10.1039/B415034A

Enantioselective chlorination and fluorination of β-keto phosphonates catalyzed by chiral Lewis acids

Luca Bernardi, Karl Anker Jørgensen

2005-01-20 Communication

DOI: 10.1039/B415568H

A novel copper organophosphonate with a pore-like 3D framework and Cu–Cu magnetic ordering

Deyuan Kong, Yang Li, Joseph H. Ross Jr., Abraham Clearfield

2003-06-13 Communication

DOI: 10.1039/B304610A

Computational screening of combinatorial catalyst libraries

James L. Melville, Benjamin I. Andrews, Barry Lygo, Jonathan D. Hirst

2004-05-17 Communication

DOI: 10.1039/B402378A

Acoustic coupling at multiple interfaces and the liquid phase response of the thickness shear-mode acoustic wave sensor

Jonathan S. Ellis, Michael Thompson

2004-05-07 Communication

DOI: 10.1039/B402822H

Solvent-free, direct synthesis of supramolecular nano-capsules

Jochen Antesberger, Gareth W. V. Cave, Matthew C. Ferrarelli, Michael W. Heaven, Colin L. Raston, Jerry L. Atwood

2005-01-21 Communication

DOI: 10.1039/B412251H

Aerobic oxidation of methanol by a Ni(ii)-O2 reaction

Sara E. Edison, Richard P. Hotz, Michael J. Baldwin

2004-04-23 Communication

DOI: 10.1039/B403668A

A new tetrameric CuII cluster with square topology exhibiting ferro- and antiferromagnetic magnetic pathways : which is which?

Mau Sinha Ray, Ashutosh Ghosh, Ansuman Das, Michael G. B. Drew, Jordi Ribas-Ariño, Juan Novoa, Joan Ribas

2004-04-05 Communication

DOI: 10.1039/B401061B

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。