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【24h】

Facile Synthesis of Crumpled Nitrogen-Doped Mxene Nanosheets as a New Sulfur Host for Lithium–Sulfur Batteries

机译：易碎的氮掺杂二甲苯纳米片的合成作为锂硫电池的新型硫主体

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摘要

Crumpled nitrogen-doped MXene nanosheets with strong physical and chemical coadsorption of polysulfides are synthesized by a novel one-step approach and then utilized as a new sulfur host for lithium-sulfur batteries. The nitrogen-doping strategy enables introduction of heteroatoms into MXene nanosheets and simultaneously induces a well-defined porous structure, high surface area, and large pore volume. The as-prepared nitrogen-doped MXene nanosheets have a strong capability of physical and chemical dual-adsorption for polysulfides and achieve a high areal sulfur loading of 5.1 mg cm(-2). Lithium-sulfur batteries, based on crumpled nitrogen-doped MXene nanosheets/sulfur composites, demonstrate outstanding electrochemical performances, including a high reversible capacity (1144 mA h g(-1) at 0.2C rate) and an extended cycling stability (610 mA h g(-1) at 2C after 1000 cycles).
机译：通过一种新颖的一步法合成了具有强烈的物理和化学共吸附多硫化物的氮掺杂MXene纳米片，然后将其用作锂硫电池的新型硫主体。氮掺杂策略能够将杂原子引入MXene纳米片，并同时引发定义明确的多孔结构，高表面积和大孔体积。所制得的氮掺杂MXene纳米片具有很强的物理和化学双重吸附能力，可对多硫化物进行吸附，并能获得5.1 mg cm（-2）的高面积硫负荷。基于皱折的氮掺杂MXene纳米片/硫复合材料的锂硫电池具有出色的电化学性能，包括高可逆容量（0.2C速率下为1144 mA hg（-1））和扩展的循环稳定性（610 mA hg（ -1）1000个循环后，在2C下）。

著录项

  • 来源
    《Advanced energy materials》 |2018年第13期|1702485.1-1702485.11|共11页
  • 作者

    Bao Weizhai; Liu Lin; Wang Chengyin; Choi Sinho; Wang Dan; Wang Guoxiu;

  • 作者单位

    Univ Technol Sydney, Ctr Clean Energy Technol, Fac Sci, Sydney, NSW 2007, Australia;

    Univ Technol Sydney, Ctr Clean Energy Technol, Fac Sci, Sydney, NSW 2007, Australia;

    Yangzhou Univ, Coll Chem & Chem Engn, 180 Si Wang Ting Rd, Yangzhou 225002, Jiangsu, Peoples R China;

    Univ Technol Sydney, Ctr Clean Energy Technol, Fac Sci, Sydney, NSW 2007, Australia;

    Chinese Acad Sci, Inst Proc Engn, Key Lab Biochem Engn, 1 BeiErjie, Beijing 100190, Peoples R China;

    Univ Technol Sydney, Ctr Clean Energy Technol, Fac Sci, Sydney, NSW 2007, Australia;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    lithium-sulfur batteries; MXene nanosheets; nitrogen-doping; porous structure;

    机译：锂硫电池;MXene纳米片;氮掺杂;多孔结构;

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