Eine verbesserte Li–SeS2-Batterie mit hoher Energiedichte und langer Lebensdauer

Selen–Schwefel-Phasengemische sind eine Klasse potenzieller Kathodenmaterialien für Hochenergie-Batterien, da sie höhere theoretische Kapazitäten als Selen und verbesserte Leitfähigkeit gegenüber Schwefel aufweisen. Hier wird ein leistungsstarkes Kathodenmaterial vorgestellt, das 70 Gew.% SeS2 in einem hochgeordneten mesoporösen Kohlenstoff (CMK-3) mit einer Polydopamin (PDA) Schutzschicht für neuartige Li–Se/S-Batterien einschließt. Bei einer relativ hohen SeS2-Massenbeladung von 2,6–3 mg cm−2 zeigt die CMK-3/SeS2@PDA-Kathode eine hohe Kapazität von >1200 mA h g−1 bei 0,2 A g−1, eine ausgezeichnete C-Rate-Fähigkeit von 535 mA h g−1 bei 5 A g−1 und eine verlängerte Lebensdauer über 500 Zyklen. Dank der einzigartigen Vorteile von SeS2 und dem rational gestalteten Trägersystem demonstriert dieses neue Kathodenmaterial eine praktikable Strategie zur Überwindung der Engpässe der aktuellen Li–S-Systeme für hochdichte wiederaufladbare Batterien.