由于 GSM 的灵活性 ， 由二维纳米片组成 ， 在袋型电池中使用基于 PEO 的 LiTFSI 诱导电解质（图 S8-S9 ， 支持信息）制造柔性 LSB（FLSB） ， 并测量电化学性能 ， 如图所示5f-i 。 第一次循环显示出 1102 mAh g-1 的比容量 ， 并且由于 SEI 层的形成 ， 在 100 次循环后观察到比容量下降 。 然后 ， 在 100 次循环后 ， 比容量保持在 878 mAh g-1（循环保持率：79.69%） 。 由于电解液中Li离子与S8的接触面积减少 ， 表面电阻（6.897Ω）略有增加 ， Warburg区的Li离子扩散速率也有所下降 。 尽管如此 ， 制造的柔性 LSB 可以在弯曲状态下点亮 50 个 LED 灯泡（电影 S1 ， 支持信息） 。
图 4
电化学测量；a) GSM 和 S8/PP 电池在 0.1、0.2、1.0 和 2.0 C 下的长期循环测试 ， b) 从第 1 次循环到第 100 次循环在 0.1C (200 mA g-1) 倍率下的充放电曲线c) 不同 C 倍率（0.1 至 6C）下的充放电曲线 ， d) 0.1 至 6.0 C 倍率能力测试 ， e) 扫描速率为 0.1 mV s–1 fg 时的循环伏安法 (CV) 测量 ) 不同扫描速率 (0.1、0.2、0.3、0.4 和 0.5 mV s–1) 下的 CV 测量 ， 显示反应电位偏移 ， h) 电化学阻抗谱 (EIS) 从 500 000 到 0.1 Hz ， 显示半圆和 Warburg 阻抗 ， i) 与其他已发表候选者在不同 C 率下的比较图 。
图 5
ab) 所得 GSM 复合材料的数字图像 ， 暗 GO 侧（左）和闪亮的 MXene 侧（右） ， c) 滴铸用于柔性锂硫电池 (FLSB) 的 PEO-LiTFSI 的制造过程的数字图像a 聚四氟乙烯模具 ， d ， e) 制造的 FLSB、正常状态和 50 个 LED 灯泡性能的数字图像 ， f) 第 1、第 2、第 3、第 5、第 20 和第 50 次循环的充放电曲线 ， 在 0.1C (180 mA g–1) 由袋型电池测量 ， g) 100 次循环的长期循环稳定性 ， 表明循环保留率为 76.69%（每个循环 0.00797%–1） ， h) 在 0.1 至 0.5 的几种扫描速率下的 CV 测量mV s–1 i) FLSB 的 EIS ， 在 Warburg 区域和插图中为 64.47○ ， 在中频区域显示放大的半圆 。
3 结论
在这项研究中 ， 为了抑制锂硫电池的穿梭效应 ， 我们报告了一种通过简单真空辅助过滤制备的多层 GSM 的功能拮抗策略 。 在 GO 和 MXene 薄膜之间容纳元素硫的 GSM 同时用作锂硫电池中的选择性渗透隔膜和正极 。 由于GO和MXene上丰富的表面官能团 ， 如羧基、羰基、羟基和环氧基 ， 带负电荷的Sn2-的穿梭效应通过静电排斥受到抑制 。 此外 ， 微孔/介孔GO在物理上抑制了多硫化物溶解到负极中 。 GO 和 MXene 的形态和化学结构通过 SEM、TEM、XRD 和 XPS 确认 ， 并确定了它们的孔隙分析 。 电化学测试在不同的 C 速率下进行 。 在初始循环时获得了 1424.52 mAh g-1 在 0.1C 下的比容量 ， 并且在 500 次循环后保持了 85.1% 的循环保持率 。 即使在 6.0C 的最高 C 倍率下 ， 也表现出 422.94 mAh g-1（每个循环 0.003%）的比容量 。 由于二维材料的超薄夹层结构 ， GSM 的灵活性可应用于具有 PEO-LiTFSI 电解质的柔性锂硫电池 。 在 0.1C 时 ， 柔性 LSB 的比容量为 1102 mAh g-1 ， 在弯曲状态下循环 100 次后仍保持 878 mAh g-1 。
本文仅用于学术交流 ， 不得用于商业用途 。
推荐阅读
- 新的文件格式帮助研究人员缩短DNA分析时间
- 2022 年12 个令人兴奋的里程碑事件
- 纳米晶体技术已成功应用于难溶性药物，以克服药物溶解度差的缺点
- 科学家成功地配制了，各种具有溶解和吸收行为优势的纳米晶体制剂
- 水不溶性药物由于溶解度低需要大量有机增溶剂，容易导致不良反应
- 斯坦福科学家用年轻人血液让老年人逆生长27%，或成延寿爆款
- 科学家证明了，纳米悬浮液中的真皮姜黄素纳米晶体，具有更好的皮肤渗透性
- 华林科纳氮化镓的大面积光电化学蚀刻的实验报告
- 出乎意料！2021年全球平均温“重回”3年前，地球是不是降温了？
- 好消息！乳腺癌新药Enhertu（DS-8201)获FDA优先审查：疗效击败T-DM1