研究人員Xiao Zheng表示:“這種材料的特別之處在于保護(hù)層可直接添加在S@Ti3C2Tx復(fù)合材料的表面,以阻擋多硫化物。這與之前報(bào)道的在隔膜上使用石墨烯涂層以減輕穿梭效應(yīng)的策略不同。”
一般來(lái)說(shuō),聚合物粘合劑是一種惰性成分,會(huì)增加電極質(zhì)量、降低電池的能量密度,且容易與離子液體發(fā)生副反應(yīng)。而無(wú)粘合劑薄膜只需過(guò)濾和干燥,制備過(guò)程中也不需要額外的粘合劑、導(dǎo)電劑和有毒有機(jī)溶劑。Ti3C2Tx不僅具有粘合劑的功能,還具有導(dǎo)電劑的功能。
此外,Xiao Zheng和Zhilong Wang利用密度泛函理論(DFT)計(jì)算預(yù)測(cè)了多硫化物在Ti3C2Tx上的吸附,并以常見(jiàn)的石墨烯材料作為參考,發(fā)現(xiàn)Ti3C2Tx具有顯著優(yōu)勢(shì)。隨后,研究人員還研究了鋁硫電池合理的充放電反應(yīng)機(jī)理。
結(jié)果,該電極表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。初始短期激活后在300 mA h g-1下的初始可逆容量為489 mA h g-1,經(jīng)過(guò)280次穩(wěn)定循環(huán)后容量保持在415 mA h g-1,平均庫(kù)侖效率約為95%。