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文檔簡介

高能量密度鋰硫電池研究取得新進(jìn)展\o"鋰硫電池"#鋰硫電池鋰硫電池由于高的理論容量和能量密度以及硫的低成本和環(huán)境友好等優(yōu)勢被視為最有應(yīng)用前景的高容量存儲體系之一。然而，Li-S電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨著固體硫化物的絕緣性，可溶性多硫化物的穿梭效應(yīng)以及充放電過程硫的體積變化大等挑戰(zhàn)。這些問題通常導(dǎo)致硫的利用率低，循環(huán)壽命差，甚至一系列安全問題。如何在高含硫和高載硫條件下同時(shí)實(shí)現(xiàn)鋰硫電池高的質(zhì)量容量、面容量、體積容量以及長循環(huán)壽命，已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。CoB/NBC異質(zhì)結(jié)納米片的合成示意圖

在國家自然科學(xué)基金（21975259,21673241）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2019YFA0210403）和中科院戰(zhàn)略重點(diǎn)研究計(jì)劃（XDB20000000）的資助下，中科院福建物構(gòu)所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王瑞虎課題組利用ZIF-67包覆的ZIF-8作為前驅(qū)體，通過界面工程和形貌設(shè)計(jì)，構(gòu)筑了一類異質(zhì)結(jié)納米片（CoB/NBC）作為硫的主體材料。該異質(zhì)結(jié)組份間的電子相互作用誘導(dǎo)了界面間電荷的重新分布，有效促進(jìn)了電子/離子的傳輸和多硫化物轉(zhuǎn)化。CoB中的B和Co原子都能夠鍵合多硫化物，表現(xiàn)出雙親硫特性，提高了原子利用效應(yīng)。CoB/NBC的高導(dǎo)電性和催化效應(yīng)能夠促進(jìn)多硫化物的氧化還原動(dòng)力學(xué)，誘導(dǎo)Li2S的均勻沉積。CoB/NBC-S正極在高含硫和高載硫條件下，取得1309mAhg-1的質(zhì)量容量、7.59mAhcm-2的面容量和1355mAhcm-3的體積容量。該研究成果發(fā)表在AdvancedMaterials（Adv.Mater.2021,2102338,DOI:10.1002/adma.202102338），第一作者是博士生李忠林。（消息源：2021-09-10中國科學(xué)

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