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Manipulating the Redox Kinetics of Li–S Chemistry by Tellurium Doping for Improved Li–S Batteries
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2018-01-23 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b01249 Kangli Xu 1 , Xiaojing Liu 1 , Jianwen Liang 1 , Jinyan Cai 1 , Kailong Zhang 1 , Yue Lu 1 , Xun Wu 1 , Maogen Zhu 1 , Yun Liu 1 , Yongchun Zhu 1 , Gongming Wang 1 , Yitai Qian 1
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2018-01-23 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsenergylett.7b01249 Kangli Xu 1 , Xiaojing Liu 1 , Jianwen Liang 1 , Jinyan Cai 1 , Kailong Zhang 1 , Yue Lu 1 , Xun Wu 1 , Maogen Zhu 1 , Yun Liu 1 , Yongchun Zhu 1 , Gongming Wang 1 , Yitai Qian 1
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Fundamentally altering the essential properties of a material itself is always of great interest but challenging as well. Herein, we demonstrate a simple tellurium doping method to intrinsically reshape the electronic properties of the sulfur and manipulate the kinetics of Li–S chemistry for improving the performance of Li–S batteries. DFT calculation indicates that Te doping can effectively facilitate the lithiation/delithiation reactions and lower the lithium ion diffusion energy barrier in Li2S. Additionally, electrochemical studies prove that the reaction kinetics of Li–S chemistry and cycling performance of Li–S batteries have been significantly improved with Te dopants. An exceptional specific capacity of ∼656 mA h g–1 and a high Coulombic efficiency of ∼99% have been achieved at 5 A g–1 even after 1000 cycles. More importantly, the capability to manipulate the intrinsic properties of materials and explore the synergistic effects between conventional strategies and element doping provides new avenues for Li–S batteries and beyond.
中文翻译：
碲掺杂对改进的Li-S电池操纵Li-S化学的氧化还原动力学
从根本上改变材料本身的基本特性总是很受关注，但同时也具有挑战性。在本文中，我们演示了一种简单的碲掺杂方法，可从本质上重塑硫的电子特性，并控制Li-S化学的动力学，从而改善Li-S电池的性能。DFT计算表明，Te掺杂可有效促进Li 2 S中的锂化/脱锂反应，并降低锂离子扩散能垒。此外，电化学研究证明，Li-S化学反应动力学和Li-S电池的循环性能Te掺杂剂可显着改善。特殊的约656 mA hg –1的比容量即使在1000次循环后，在5 A g –1的条件下也能达到约99％的高库仑效率。更重要的是，能够操纵材料的固有特性并探索常规策略与元素掺杂之间的协同效应的能力为Li-S电池及以后的锂电池提供了新的途径。
更新日期：2018-01-23
中文翻译：
碲掺杂对改进的Li-S电池操纵Li-S化学的氧化还原动力学
从根本上改变材料本身的基本特性总是很受关注，但同时也具有挑战性。在本文中，我们演示了一种简单的碲掺杂方法，可从本质上重塑硫的电子特性，并控制Li-S化学的动力学，从而改善Li-S电池的性能。DFT计算表明，Te掺杂可有效促进Li 2 S中的锂化/脱锂反应，并降低锂离子扩散能垒。此外，电化学研究证明，Li-S化学反应动力学和Li-S电池的循环性能Te掺杂剂可显着改善。特殊的约656 mA hg –1的比容量即使在1000次循环后，在5 A g –1的条件下也能达到约99％的高库仑效率。更重要的是，能够操纵材料的固有特性并探索常规策略与元素掺杂之间的协同效应的能力为Li-S电池及以后的锂电池提供了新的途径。
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