Adv. Mater.: 调节室温钠硫电池中二硫化钼对硫氧化还原的催化活性

小学生

2021-03-18

室温钠硫电池能量密度高，电极材料资源丰富且相对廉价，是一种有望实现规模储能应用的电池体系。但是目前的室温钠硫电池体系可逆容量较低，循环寿命差，且硫的氧化还原动力学缓慢。大量研究表明在正极结构中引入适当的催化剂可以有效提升钠硫电池电化学性能。近日，武汉大学曹余良和澳大利亚伍伦贡大学王云晓等人研究了二硫化钼作为催化剂在室温钠硫电池中的作用，并提出新的观点。

本文要点

1)   作者通过简单的一步法溶剂热合成前驱体，经过在高温下与硫单质作用实现原位硫化和载硫，制备了氮杂碳包裹二硫化钼载硫的纳米花状的三维结构；

2)   作者发现除了空间限域作用和氮位点的键合作用外，二硫化钼起着催化多硫物种转化的作用。更重要的是，部分嵌钠的二硫化钼表现出更好的电催化性能；

3)   这一复合硫正极在200mA/g电流密度下循环800周仍有774mAh/g的比容量，在1A/g电流密度下循环2800周仍有84.4%的容量保持率。

参考文献：

Y. Wang et al. Tunable Electrocatalytic Behavior of Sodiated MoS₂ Active Sites toward Efficient Sulfur Redox Reactions in Room-Temperature Na-S Batteries, Adv. Mater., 2021, 2100229

DOI: 10.1002/adma.202100229

https://pericles.pericles-prod.literatumonline.com/doi/10.1002/adma.202100229?af=R