本文,安徽师范大学刘金云教授课题组在《ACS Appl. Energy Mater》期刊发表名为“Novel Doughnutlike Graphene Quantum Dot-Decorated Composites for High-Performance Li–S Batteries Displaying Dual Immobilization Toward Polysulfides”的论文,研究开发了一种甜甜圈状的石墨烯量子点 (GQD)/Fe2O3@S@SnO2复合材料,用于锂硫电池。
将GQDs限制在蛋黄-壳结构内,可以缩短电子和离子传输的途径,提高硫的利用率并实现储能性能。Fe2O3核和SnO2壳均显示出与Li2S4、Li2S6和Li2S8 的强结合,这通过使用密度泛函理论计算得到验证。甜甜圈状GQD/Fe2O3@S@SnO2的锂硫电池在循环100次后显示出923mAhg–1的容量、约100%的库仑效率和重复测量后的可恢复倍率性能。构建的电池在45°C的高温下具有良好的耐受性。这些发现将使甜甜圈状蛋黄-壳设计能够广泛应用于开发其他新兴的高性能材料及其二次电池。
总之,一种新型甜甜圈状 GQD/Fe 2 O 3 @ S@SnO 2蛋黄-壳复合材料被用作锂硫电池正极,预计本研究呈现的特殊甜甜圈状蛋黄-壳结构和高储能性能将在储能方面得到重要应用。