Enhance of CoSe2/C Composites Modified Separator on Electrochemical Performance of Li-S Batteries at High Sulfur Loading

doi:10.7503/cjcu20220163

Abstract

Abstract:

Herein， CoSe₂/C composite was obtained by a simple two-step calcining method with the rhombohedral dodecahedral ZIF-67 as the template. The CoSe₂ nanoparticles with diameters of approximately 30 nm were dispersed in the carbon skeleton maintaining the structure of the template. Systematically electrochemical results demonstrated that the CoSe₂/C composite could fasten the kinetics of the soluble lithium polysulfides， as well as guide the deposition of the insoluble Li₂S during the discharge process. In addition， the CoSe₂/C could also boost the oxidation of Li₂S. It was loaded on commercial Celgard 2400 separators as the electrocatalytic materials. It is worth to note that the mass loading of the modified layer is only 0.15 mg/cm²， in which the CoSe₂/C composite only accounts for 30%（mass fraction）. Consequently， the cells with CoSe₂/C-modified separator delivered a superior electrochemical performance， which with a high sulfur loading of 4.8 mg/cm² gave an initial specific capacity of 756 mA·h/g at 0.2C and maintained at 715 mA·h/g after 180 cycles， with a capacity decay rate of 0.031% per cycle.

Key words: Li-S battery, Electrocatalysis, CoSe₂, Modified separator, Shuttle effect

CLC Number:

O646

TrendMD:

HAN Fuchao, LI Fujin, CHEN Liang, HE Leiyi, JIANG Yunan, XU Shoudong, ZHANG Ding, QI Lu. Enhance of CoSe₂/C Composites Modified Separator on Electrochemical Performance of Li-S Batteries at High Sulfur Loading[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(8): 20220163.

Figures/Tables 8

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Enhance of CoSe₂/C Composites Modified Separator on Electrochemical Performance of Li-S Batteries at High Sulfur Loading

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