EnSM:高亲硫性NiCo2S4纳米管促进高载量Li-S电池中的多硫化物转化

北2北

2020-01-23

  Li-S电池凭借其超高的能量密度和低成本等优势而吸引了诸多关注。然而，硫电极不导电的特性、可溶性多硫化物的穿梭效应、多硫化物转化迟滞的动力学特点以及体积变化等问题严重限制了Li-S电池的实际应用。近年来，很多研究人员利用无机-有机极性载体作为多硫化物固定剂或氧化还原促进剂取得了一系列进展。最近，厦门大学的Li Zhang团队等将由二级开放孔道结构组成的自组装NiCo₂S₄纳米管用作高载量Li-S电池的高效载体材料。这种NiCo₂S₄载体具有大孔隙率、高电子电导、快速离子传导、多硫化物固定能力和优异的多硫化物氧化还原催化能力等优势，因此能够显著改善多硫化物穿梭问题以及多硫化物转化动力学。NiCo₂S₄/S正极在0.2C的电流密度下能够实现高达1387mAh/g的可逆放电比容量，在2C下循环500周后的容量仍然有543mAh/g。值得注意的是，在硫载量高达8.9mg/cm²的高载量硫电极中，NiCo₂S₄纳米管的存在使得该电极的可逆容量高达8.3mAh/cm²。此外，采用此电极构建的软包电池高载量（4.5mg/cm²）软包电池能够供给169个二极管发光，这说明其具有进一步应用的潜力。

Sha Li, Li Zhang et al, Propelling Polysulfide Conversion for High-Loading Lithium-Sulfur Batteries through Highly Sulfiphilic NiCo2S4 Nanotubes, Energy Storage Materials, 2020

DOI：10.1016/j.ensm.2020.01.017

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829720300234?dgcid=rss_sd_all