EnSM：含阳离子的工程金属硫化物促进催化转化的可调性金属氧化物电催化剂实现强大的离子存储

Nanoyu

2021-11-14

富金属硫化物具有显著的理论容量，但仍存在锂多硫化物溶解和动力学迟缓的问题。电催化剂作为重要的介体材料，在锂硫体系中的应用取得了显著的进步，但在离子蓄电池方面的应用还很少。

基于此，中南大学Wei Sun，葛鹏报道了为引入阳离子可调的MO_x（M=Mn/Fe/Co/Ni）作为电催化剂，通过化学沉淀和热处理的方法设计了各种MoS₂@MO_x。

文章要点

1）研究人员利用MoS₂和MO_x的高亲和力，建立了Mo-S-M界面化学键，促进了离子/电子转移，并改善了结构完整性。由于外轨道和离子半径的变化，Li₂S₈的捕获和转化顺序为Fe₂O₃>MnO>CoO>NiO。

2）得益于独特的三维轨道/离子半径和Mo-S-Fe键，MoS₂@Fe₂O₃在5.0 A g^-1的3000次循环后仍具有约612 mAh g^-1的容量，此外在0.5 A g^-1的全电池中仍能提供约800 mAh g^-1的高容量。

3）研究人员通过详细的动力学行为和理论计算辅助，提出了氧化还原反应机理，而还原的吉布斯自由能（Fe₂O₃，-1.25）在反应（Li₂S₈→Li₂S₆）中起着关键作用。

这项工作有望为深入理解MO_x电催化剂提供帮助，并为设计先进的金属硫化物电极提供更多的可能性。

参考文献

Wenqing Zhao , Shaohui Yuan , Limin Zhang , Feng Jiang , Yue Yang , Guoqiang Zou , Hongshuai Hou , Peng Ge , Wei Sun , Xiaobo Ji , Engineering Metal-Sulfides with Cations-Tunable Metal-Oxides Electrocatalysts with Promoted Catalytic Conversion for Robust Ions-storage Capability, Energy Storage Materials(2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.11.019

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.11.019