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A novel one-step reaction sodium-sulfur battery with high areal sulfur loading on hierarchical porous carbon fiber

Carbon Energy 2021年第3期3卷 440-448页

作者： Qiubo Guo Shuo Sun Keun-il Kim Hongshen Zhang Xuejun Liu Chenglin Yan Hui Xia School of Materials Science and Engineering Nanjing University of Science and TechnologyNanjingChina Department of Chemistry Oregon State UniversityOregonCorvallisUSA Key Laboratory of Advanced Carbon Materials and Wearable Energy Technologies of Jiangsu ProvinceSoochow Inst it ute for Energy and Materials InnovationsCollege of EnergySoochow UniversitySuzhouChina

room temperature sodium-sulfur(RT Na-S)batteries are gaining extensive attention as attractive alternatives for large-scale energy storage,due to low cost and high abundancy of sodium and sulfur in ***,the dilemmas regarding soluble polysulfides(Na_(2)Sn,4sulfur molecules(S2-4)confined in ultramicropores,to achieve a reversible single-step reaction in RT Na-S *** mechanism is investigated by the in situ UV/vis spectroscopy,which demonstrates Na2S is the only product during the whole discharge ***,the hierarchical carbon structure can enhance areal sulfur loading without sacrificing the capacity due to thorough contact between electrolyte and sulfur *** a consequence,the APCF electrode with 38 wt%sulfur(APCF-38S)delivers a high initial reversible specific capacity of 1412 mAh g^(-1) and 10.6mAh cm^(-2)(*** sulfur loading:7.5 mg cm^(-2))at 0.1 C(1C=1675 mA g^(-1)),revealing high degree of sulfur *** study provides a new strategy for the development of high areal capacity RT Na-S batteries.

关键词： hierarchical porous carbon fiber high areal capacity room temperature sodium-sulfur batteries ultramicropores

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