成果简介
随着储能系统需求的增加，人们迫切需要高能量、低成本的二次电池。本文，北京工业大学Haijun Yu、张旭副教授在《Chem. Commun》期刊发表名为“Low-voltage-hysteresis aluminum-sulfur battery with covalently functionalized mesoporous graphene”的论文，研究提出吡啶基功能化介孔石墨烯（Py-MPG）被设计为容纳Al-S电池中S的主体。一系列表征清楚地说明了介孔结构、高比表面积和表面接枝吡啶基。在低成本的深共晶溶剂AlCl3/AcA电解液中，Al-S电池使用S@Py-MPG阴极可以提供约0.87 V的高放电电压平台和约0.43 V的小电压滞后，达到最先进的Al-S电池的最佳水平。电化学分析S@Py-MPG表明离子扩散是主要的速率限制步骤，而GITT说明了S@Py-MPG阴极。研究表明，Py-MPG的介孔结构、石墨烯骨架和表面吡啶基可以缩短电荷转移路径，加速S的可逆转化，导致高放电电压平台和小电压滞后。研究结果为高性能铝硫电池的设计提供了一种简便的策略。
图文导读
图1、（a，b）MPG（a）和Py MPG（b）的TEM图像。（c） MPG和Py MPG的N2吸附-解吸等温线剖面和孔径分布（插图）。（d） Py-MPG的高分辨率XPS N1s光谱。
图2、不同阴极材料的Al-S电池的电化学性能
图3、S@Py-MPG阴极。
文献：https://doi.org/10.1039/D2CC04067K
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