Angew：N掺杂石墨烯上的WSe2片加速多硫化物氧化还原和调节镀锂

Nanoyu

2021-12-10

锂−硫（Li-S）电池的实际应用仍然受到多硫化锂（LiPSs）在S正极上的穿梭效应和锂负极上不可控的锂枝晶生长的严重阻碍。

近日，山东大学熊胜林教授，奚宝娟副教授报道了采用精心设计的双功能WSe₂/NG作为双功能主体，构建了抑制穿梭和动力学加速的S正极以及无枝晶锂负极。

文章要点

1）通过将实验结果和密度泛函理论（DFT）计算相结合，研究人员发现，WSe₂/NG结合了LiPSs的有效固定-扩散-转化的优点，从而减轻了穿梭效应，促进了氧化还原动力学。此外，具有亲锂特性的WSe₂/NG基质还可以显著降低锂成核过电位，实现均匀的镀锂/剥离。

2）得益于上述优点，所构建的WSe2/NG基Li−S全电池表现出令人印象深刻的电化学性能，包括优异的倍率性能（6 C下的容量为743.2 mAh g⁻¹）和超长的循环寿命（2C下，循环1100次的容量衰减率为0.046%/次）。即使在E/S为6.8 µL mg⁻¹、N/P为1.4：1的较高硫负载量（10.5 mg cm⁻²）下，基于WSe2/NG的Li-S全电池仍可提供9.9 mg cm⁻²的高面容量。

总之，本工作从理论和实验两个方面为解决S正极和Li负极存在的问题，推动LSBs的实际应用开辟了一条新的途径。

参考文献

WSe₂  Flakelets on N-doped Graphene for Accelerating Polysulfide Redox and Regulating Li Plating, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202116048

https://doi.org/10.1002/anie.202116048