The cycling performance of the battery with the Fe2O3/XC cathode was tested at a current density of 200 mAg1 with a fixed capacity of 500 mA h g1 , and compared with that of the battery with the pure XC cathode. As shown in Fig. 5a, the discharge voltage plateau of XC electrode is 2.6 V, and decreases with cycling; while the charge voltage plateau is 4.4 V and increases with cycling. The charge voltage reaches the cutoff voltage of 4.5 V after several cycles before fully charged, remaining some undecomposed Li2O2. In addition, the electrolyte decomposition and carbon corrosion can occur under a high charge voltage to form irreversible products (e.g., Li2CO3) [56]. The accumulation of side products and undecomposed Li2O2 would cover the active sites, increasing the transport resistance and eventually causing the
discharge capacity decay at 15th cycle. On the contrary, the battery with Fe2O3/XC cathode presents a much lower charge voltage plateau and longer cycle life. As shown in Fig. 5b, the first discharge plateau is also 2.6 V while the charge plateau is 4.0 V, which is considerably 0.4 V lower than that with XC cathode. Even at the 20th cycle, the charge plateau remains at 4.1 V. However, the battery could not be fully charged at the 39th cycle. After disassembly, we found that the lithium metal was covered with a white layer at the interface with the separator, which would be the reason of the capacity decay, because it was found that the lithium has limited reversibility due to oxygen crossover and electrolyte decomposition [57,58]. To prove this, a battery was built with the used Fe2O3/XC cathode but with a new lithium metal, a
new separator and fresh electrolyte. As shown by the dash line in Fig. 5b, the discharge and charge curves of the rebuilt battery recovered to the previous 20th level. Hence, the battery with the Fe2O3/XC cathode can maintain its discharge capacity and coulombic efficiency for 50 cycles without sign of degradation, as shown in Fig. 5c and d, respectively, demonstrating its good cycling stability and the cycling number is much enhanced compared with the previous work using Fe2O3 as catalyst (Table S1).
จักรยานประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ด้วย โดย / XC แคโทดถูกทดสอบที่ความหนาแน่นกระแสคงที่ 200 mag1 กับความจุ 500 มา H G1 และเปรียบเทียบกับของแบตเตอรี่กับหลอดนี้บริสุทธิ์ ดังแสดงในรูปที่ 43 , ปลดแรงดันที่ราบสูงของ XC ขั้ว 2.6 V และลดลงกับจักรยาน ในขณะที่แรงดันค่าที่ราบสูงคือ 4.4 V และเพิ่มขึ้นกับจักรยาน ประจุแรงดันถึงตัดแรงดัน 4.5 V หลังจากหลายรอบก่อนที่จะชาร์จ ที่เหลือบาง undecomposed li2o2 . นอกจากนี้ อิเล็กโทรไลต์การสลายตัวและการกัดกร่อนคาร์บอนสามารถเกิดขึ้นได้ภายใต้การชาร์จแบบแรงดันสูงผลิตภัณฑ์ที่สนับสนุน ( เช่น li2co3 ) [ 56 ] การสะสมของผลิตภัณฑ์ด้านและ undecomposed li2o2 จะครอบคลุมในเว็บไซต์ที่ใช้งาน เพิ่มความต้านทาน การขนส่ง และในที่สุดก่อให้เกิดจำหน่ายลังผุในรอบ 15 ในทางตรงกันข้ามแบตเตอรี่ด้วย โดย / XC แคโทดเสนอที่ต่ำกว่าค่าแรงดันไฟฟ้าที่ราบสูงและวงจรชีวิตที่ยาว . ดังแสดงในรูปที่ 5B , ที่ราบสูงจำหน่ายครั้งแรกยังเป็น 2.6 V ในขณะที่ค่าใช้จ่ายที่ราบสูงเป็น 4.0 V , ซึ่งมากกว่า 0.4 V กับ XC แคโทด แม้ในรอบ 20 ค่าธรรมเนียมที่ราบสูงยังคงอยู่ที่ 4.1 V . อย่างไรก็ตาม , แบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จเต็มในรอบ 39 . หลังจากถอด เราจะพบว่า ลิเทียมโลหะถูกปกคลุมด้วยชั้นสีขาวที่เชื่อมต่อคั่นกับซึ่งจะเป็นเหตุผลของความจุ สลาย เพราะพบว่ามี จำกัด เนื่องจากการใช้ลิเธียมยับยั้งออกซิเจนและอิเล็กโทรไลต์การสลายตัว [ 57,58 ] เพื่อพิสูจน์นี้แบตเตอรี่ถูกสร้างขึ้นที่มีการใช้โดย / XC แคโทดแต่ด้วยโลหะลิเธียมใหม่แยกใหม่และผลสด ที่แสดงด้วยเส้นประในรูปที่บี , จำหน่าย และเรียกเส้นโค้งของสร้างแบตเตอรี่กลับมาที่ระดับ 20 ก่อน ดังนั้น แบตเตอรี่กับ Fe2O3 / XC แคโทดสามารถรักษาขีดความสามารถและประสิทธิภาพในการ coulombic 50 รอบ โดยไม่มีวี่แววของการย่อยสลาย ดังแสดงในรูปที่ 5 และ D ตามลำดับ แสดงถึงความมั่นคง จักรยาน ของ ดี และจักรยานเป็นจํานวนมากเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับก่อนใช้ โดยทำงานเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ( ตาราง S1 )
การแปล กรุณารอสักครู่..
