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Li-S电池最新进展(Small):硫空位增强多硫化物的吸附与转化动力学
发布者: 陈元振 | 2023-05-04 | 5767

 

第一作者:戴欣    Small,2023, 2302267

 

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.202302267

 

摘要:

硫的低电导率和多硫化锂的穿梭效应(lips)是限制锂硫电池(LSBs)应用的两个重要障碍。在本工作中,我们将具有硫空位的NiCo2S4纳米片生长在碳纤维(CNF)膜上构建了NiCo2S4-x/CNF阵列,通过这一功能性自支撑中间层以提高Li-S电池的性能。在该结构中,导电CNF骨架具有无纺布结构,可以有效地降低阴极电阻,缓冲充放电过程中的体积膨胀。CNF与NiCo2S4纳米片直接的原位键合作用保证了快速的电子转移。此外,NiCo2S4中的硫空位增强了对多硫化物(LiPSs)的化学吸附,空位处的高活性位点可以加速LiPSs的化学吸附及其转化动力学。装配了NiCo2S4-x/CNF中间层的LSB在0.2下500次循环获得了很好的稳定性,在3C下可以循环3000次并保持较高的比容量。更重要的是,该策略实现了高硫面载量,达到10.8 mg cm−2,电解质与硫(E/S)比低至4.8,电池的面积容量高达9.69 mAh cm−2。这项工作为硫空位在Li-S电池催化剂的设计提供了一个思路,并给缺陷工程在Li-S电池中的应用展示了一个有前途的方向。