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Advanced all-solid-state lithium-selenium batteries enabled by selenium-nitrogen doped hierarchic meso-microporous carbon nanospheres composite cathode

引用

中国化学快报:英文版 2023年第9期34卷 289-293页

作者： Chongxing li Renbo liu Shuxian Zhang Qingyu li Cong Wang Zhiwei Zhang Chengxiang Wang longwei Yin Rutao Wang Key laboratory for liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials Ministry of EducationSchool of Materials Science and EngineeringShandong UniversityJi’nan 250061China

selenium,an element belonging to the same group in the periodic table as sulfur,has a high electronic conductivity(1×10^(-5)S/cm)and a high volumetric energy density(3253 mA h/cm^(3)),which is a prospective cathode material for high-energy all-solid-state rechargeable ***,its wide use is hindered by large volume expansion and low utilization *** this work,se-infused nitrogen-doped hierarchical meso-microporous carbon composites(se/NHPC)are prepared by a melt-diffusion *** se is uniformly dispersed in meso-micropores of NHPC with a high mass loading of 81%.All-solid-state li-se batteries fabricated by using se/NHPC as the cathode,a li-In alloy as the anode,and li_(6)PS_(5)Cl as the solid-state electrolyte,deliver a highly reversible capacity of 621 m Ah/g(92%of theoretical capacity),a good rate capability and a high capacity retention value of 80.9%after 100 *** is found that the capacity decay of se cathode is mainly related to the interfacial degradation and the separation of se from the carbon substrate,as suggested by the continuous increase of interfacial resistance and the structural transformation from amorphous senchains to se8rings initial discharge/charge cycle and then to the trigonally crystalline se chains structure after the long-term cycles.

关键词： l-se battery Solid-state electrolyte Carbon nanospheres li_(6)PS_(5)Cl Composite

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