Porous honeycomb-like C3N4/rGO composite as host for high performance Li-S batteries

Abstract:
Lithium-sulfur (Li-S) batteries have attracted extensive attention along with the urgent increasing demand for energy storage owing to the high theoretical specific capacity and energy density, abundant reserves and low cost of sulfur. However, the practical application of Li-S batteries is still impeded due to the low utilization of sulfur and serious shuttle-effect of lithium polysulfides (LiPSs). Here, we fabricated the porous honeycomb-like C3N4 (PHCN) through a hard template method. As a polar material, graphitic C3N4 has abundant nitrogen content (∼58%), which can provide enough active sites to mitigate shuttle-effect, and then conductive reduced graphene oxide (rGO) was introduced to combine with PHCN to form PHCN/rGO composite in order to improve the utilization efficiency of sulfur. After sulfur loading, the PHCN/rGO/S cathode exhibited an initial discharge capacity of 1,061.1 mA h g−1 at 0.2 C and outstanding rate performance at high current density of 5 C (495.1 mA h g−1), and also retained 519 mA h g−1 after 400 cycles at 1 C. Even at high sulfur loading (4.3 mg cm−2), the capacity fade rate was only 0.16% per cycle at 0.5 C for 200 cycles. The above results de monstrate that the special design of PHCN/rGO composite as sulfur host has high potential application for Li-S rechargeable batteries.摘要锂硫 (Li-S) 二次电池因其具有较高的理论比容量和能量密 度, 以及硫资源丰富, 而备受关注. 然而, 成本低廉等优点由于硫的 利用率低以及多硫化物 (LiPSs) 的穿梭效应严重, 锂硫二次电池的 实际应用仍然受到限制. 本论文通过硬模板法合成了多孔蜂窝状 C3N4 (PHCN), 合成的C3N4经载硫后, 所得正极PHCH/rGO/S在0.2 C的电流密度下有较高的初始放电比容量 (1061.1 mA hg−1)良好的倍率性能 (如在大电流密度 5 C 下, 其放电比容量为 495.1 mA hg −1;) 在1 C环400圈, 其容量仍保持在 519 mA hg−1; 即使在高面载量 (4.3 mg cm−2)、 0.5 C的电流密度下循环200圈, 其每圈的容量衰减率仅0.16%. 上述结果表明, 多孔蜂窝 状C3N4/rGO是一种有发展潜力的锂硫电池正极载体材料.
Author Listing: Xiaomeng Bai;Chunsheng Wang;Caifu Dong;Chuanchuan Li;Yanjun Zhai;Weiwei Si;Liqiang Xu
Volume: None
Pages: 1-10
DOI: 10.1007/s40843-019-9430-0
Language: English
Journal: Science China Materials

Science China-Materials

SCI CHINA MATER

影响因子:6.8 是否综述期刊:否 是否OA:否 是否预警:不在预警名单内 发行时间:2014 ISSN:2095-8226 发刊频率:12 issues per year 收录数据库:SCIE/Scopus收录 出版国家/地区:China 出版社:Science China Press

期刊介绍

SCIENCE CHINA Materials (SCMs) is an international peer-reviewed journal that covers all aspects of materials science. The journal is supervised by the Chinese Academy of Sciences, and co-sponsored by the Chinese Academy of Sciences and the National Natural Science Foundation of China. It is jointly published monthly in both printed and electronic forms by Science China Press and Springer.

《科学中国材料》(SCMs)是一本国际同行评审期刊,涵盖材料科学的各个方面。《中国科学院学报》由中国科学院主办,中国科学院和国家自然科学基金委员会协办。由科学中国出版社和施普林格出版社联合出版,每月出版一次,有印刷版和电子版。

年发文量 373
国人发稿量 368
国人发文占比 98.66%
自引率 5.9%
平均录取率 -
平均审稿周期 -
版面费 US$4190
偏重研究方向 Materials Science-General Materials Science
期刊官网 https://www.springer.com/40843/?utm_medium=display&utm_source=letpub&utm_content=text_link&utm_term=null&utm_campaign=MPSR_40843_AWA1_CN_CNPL_letpb_mp
投稿链接 https://mc03.manuscriptcentral.com/scms

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WOS期刊SCI分区是指SCI官方(Web of Science)为每个学科内的期刊按照IF数值排 序,将期刊按照四等分的方法划分的Q1-Q4等级,Q1代表质量最高,即常说的1区期刊。
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关于2019年中科院分区升级版(试行)

分区表升级版(试行)旨在解决期刊学科体系划分与学科发展以及融合趋势的不相容问题。由于学科交叉在当代科研活动的趋势愈发显著,学科体系构建容易引发争议。为了打破学科体系给期刊评价带来的桎梏,“升级版方案”首先构建了论文层级的主题体系,然后分别计算每篇论文在所属主题的影响力,最后汇总各期刊每篇论文分值,得到“期刊超越指数”,作为分区依据。

分区表升级版(试行)的优势:一是论文层级的主题体系既能体现学科交叉特点,又可以精准揭示期刊载文的多学科性;二是采用“期刊超越指数”替代影响因子指标,解决了影响因子数学性质缺陷对评价结果的干扰。整体而言,分区表升级版(试行)突破了期刊评价中学科体系构建、评价指标选择等瓶颈问题,能够更为全面地揭示学术期刊的影响力,为科研评价“去四唯”提供解决思路。相关研究成果经过国际同行的认可,已经发表在科学计量学领域国际重要期刊。

《2019年中国科学院文献情报中心期刊分区表升级版(试行)》首次将社会科学引文数据库(SSCI)期刊纳入到分区评估中。升级版分区表(试行)设置了包括自然科学和社会科学在内的18个大类学科。基础版和升级版(试行)将过渡共存三年时间,推测在此期间各大高校和科研院所仍可能会以基础版为考核参考标准。 提示:中科院分区官方微信公众号“fenqubiao”仅提供基础版数据查询,暂无升级版数据,请注意区分。

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