Ingénierie de contrainte d'un catalyseur électrocatalytique hiérarchique en microsphères creuses poreuses MXene/CNT pour un processus de conversion de polysulfure de lithium à haute efficacité

Des microsphères poreuses Mxene/nanotubes de carbone (CNT) sous contrainte de traction ont été développées comme catalyseur électrocatalytique pour la réaction redox du polysulfure de lithium (LiPS). Le stress interne à la surface entraîne une distorsion du réseau avec l'expansion des liaisons Ti-Ti, dotant le nanosheet Mxene de nombreux sites actifs et régulant le centre de bande d de l'atome de Ti, déplacé plus près du niveau de Fermi, conduisant à une adsorbabilité de LiPS renforcée et à une conversion catalytique accélérée. La structure macroscopique en cadre offre une distribution uniforme du soufre, une immobilisation puissante du soufre et une grande surface. Le composite entrelacé par des tentacules CNT améliore la conductivité et empêche le réempilement des couches Mxene. Cette combinaison d'effet de contrainte de traction et de conception architecturale hiérarchique permet une capture-diffusion-conversion fluide et favorable du LiPS à l'interface. La batterie Li-S présente une capacité initiale de 1451 mAh g-1 à 0.2 C, une capacité de taux allant jusqu'à 8 C, et une longévité de cycle prolongée.