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Merck

A highly efficient polysulfide mediator for lithium-sulfur batteries.

Nature communications (2015-01-07)
Xiao Liang, Connor Hart, Quan Pang, Arnd Garsuch, Thomas Weiss, Linda F Nazar
RÉSUMÉ

The lithium-sulfur battery is receiving intense interest because its theoretical energy density exceeds that of lithium-ion batteries at much lower cost, but practical applications are still hindered by capacity decay caused by the polysulfide shuttle. Here we report a strategy to entrap polysulfides in the cathode that relies on a chemical process, whereby a host--manganese dioxide nanosheets serve as the prototype--reacts with initially formed lithium polysulfides to form surface-bound intermediates. These function as a redox shuttle to catenate and bind 'higher' polysulfides, and convert them on reduction to insoluble lithium sulfide via disproportionation. The sulfur/manganese dioxide nanosheet composite with 75 wt% sulfur exhibits a reversible capacity of 1,300 mA h g(-1) at moderate rates and a fade rate over 2,000 cycles of 0.036%/cycle, among the best reported to date. We furthermore show that this mechanism extends to graphene oxide and suggest it can be employed more widely.

MATÉRIAUX
Numéro du produit
Marque
Description du produit

Sigma-Aldrich
Tétrahydrofurane, inhibitor-free, suitable for HPLC, ≥99.9%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique, ACS reagent, 37%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Tétrahydrofurane, contains 200-400 ppm BHT as inhibitor, ACS reagent, ≥99.0%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique, ACS reagent, 37%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Chlorure d′hydrogène solution, 4.0 M in dioxane
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Tétrahydrofurane, anhydrous, ≥99.9%, inhibitor-free
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Tétrahydrofurane, anhydrous, contains 250 ppm BHT as inhibitor, ≥99.9%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Sodium thiosulfate, ReagentPlus®, 99%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, ACS reagent, ≥99.0%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique solution, 1.0 N, BioReagent, suitable for cell culture
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique, meets analytical specification of Ph. Eur., BP, NF, fuming, 36.5-38%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique, 37 wt. % in H2O, 99.999% trace metals basis
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Manganese(IV) oxide, ReagentPlus®, ≥99%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Chlorure d′hydrogène solution, 2.0 M in diethyl ether
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Sodium thiosulfate, purum p.a., anhydrous, ≥98.0% (RT)
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Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique, 36.5-38.0%, BioReagent, Molecular Biology
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Supelco
Acide chlorhydrique solution, volumetric, 0.1 M HCl (0.1N), endotoxin free
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, ACS reagent, ≥99.0%, low in mercury
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Manganese(IV) oxide, activated, ~85%, <10 μm
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Sulfur, powder, 99.98% trace metals basis
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Sulfur, 99.998% trace metals basis
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Super-Hydride® solution, 1.0 M lithium triethylborohydride in THF
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Chlorure d′hydrogène solution, 1.0 M in diethyl ether
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Acide chlorhydrique solution, ~6 M in H2O, for amino acid analysis
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Sodium thiosulfate, ≥99.99% trace metals basis
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Tétrahydrofurane, ACS reagent, ≥99.0%, contains 200-400 ppm BHT as inhibitor
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Potassium permanganate, 97%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Hydrogen chloride, ReagentPlus®, ≥99%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Manganese(IV) oxide, 10 μm, reagent grade, ≥90%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Chlorure d′hydrogène solution, 3 M in cyclopentyl methyl ether (CPME)
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.