北化徐斌教授团队【综述】MXene材料在锂硫电池领域研究进展

近日,北京化工大学材料学院徐斌教授团队在《Advanced Functional Materials》(IF=16.836)上发表了题为“Status and Prospects of MXene-Based Lithium–Sulfur Batteries”的综述论文(www.nbchw.com)。

锂硫电池能量密度高达2600 Wh kg-1,是一种极具发展前景的下一代高比能二次电池体系。然而,单质硫和放电产物Li2S导电性差,充放电中间产物多硫化物溶于电解液并在正负极之间迁移引起的“穿梭效应”以及负极锂枝晶等问题限制了锂硫电池的发展。二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)是一类新型二维材料,具有类金属的导电性和结构多样性,可以促进硫的高效利用;其表面丰富的官能团有利于化学吸附多硫化物并催化其与Li2S间的快速转化,有效地抑制“穿梭效应”;此外,MXene可以诱导锂的均匀成核,抑制锂枝晶的生长。因此,MXene材料在锂硫电池中表现出极高的应用潜力,成为国内外研究的热点。

本文全面系统地综述了近年来MXene材料在锂硫电池领域的最新研究进展和重要研究成果,包括MXene在硫正极、夹层和锂负极中的应用,介绍了通过MXene的结构调控、化学改性和构筑MXene基复合材料进一步提升MXene在锂硫电池中电化学性能的方法,讨论了MXene和MXene基复合材料应用于锂硫电池的电化学性能及其机理。在总结以上研究工作的基础上,对MXene材料在锂硫电池领域当前面临的挑战进行了分析,并对其应用前景进行了展望。

材料学院2019届博士毕业生赵倩为本文第一作者,材料学院徐斌教授、朱奇珍见习副教授为本文共同通讯作者。

来源:北京化工大学

原文链接:

https://doi.org/10.1002/adfm.202100457

公司名称:东莞市毅迈光源照明有限公司
主营产品:荧光灯,卤素灯,汞灯,紫外线灯