孙学良院士AEM：MoS2–MoN催化锂硫电池多硫转化

Glenn

2021-02-12

锂硫电池被认为是下一代高能量密度储能的最佳选择之一。然而，低能量密度和短循环寿命等问题阻碍了它们在工业上的应用。这里，陕西科技大学Haojie Song和加拿大西安大略大学孙学良院士合作，报道了在碳纳米管阵列上生长的MoS₂–MoN异质结构纳米片，作为自支撑正极。

本文要点：

（1）在异质结构中，MoN作为催化剂，提供耦合电子，加速多硫化物的氧化还原反应，而MoS2具有二维层状结构，提供顺畅的Li⁺扩散路径。MoN和MoS₂通过各自的优势，可以相互促进多硫化物的“吸附-扩散转化”过程，对抑制多硫化物锂的穿梭具有协同增效作用。

（2）设计的正极在1 C下表现出1000次的优异长循环性能，具有0.039%/圈的低衰减率和高达6 C的高倍率能力。在6.3 ml g^-1的贫电解质条件下，获得了13.3mAh cm^-2的高初始面积容量。

这项工作中提出的通过异质结构MoS₂-MoN促进多硫化物转化的策略，可以为未来先进的锂硫储能系统提供更佳优化的结构设计策略。

参考文献

Sizhe Wang, Shaopei Feng, Jianwen Liang, Qingmei Su, Feipeng Zhao, Haojie Song, Matthew Zheng, Qian Sun, Zhongxin Song, Xiaohua Jia, Jin yang, Yong Li, Jiaxuan Liao, Ruying Li, and Xueliang Sun, Insight into MoS2–MoN Heterostructure to Accelerate Polysulfide Conversion toward High-Energy-Density Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2021, 2003314.

DOI: 10.1002/aenm.202003314

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202003314