AEM: 多功能聚合物酞菁涂层碳纳米管用于锂硫电池的高效氧化还原

NavyLIu

2023-04-09

金属酞菁（Pc）配合物具有可调的性质和独特的π电子结构，是极具潜力的功能有机材料。尽管其具有这些优点，但聚合金属Pc在锂硫（LiS） 电池方面的应用还有待探索。近日，成均馆大学Ho Seok Park、香港理工大学Jeongyeon Lee将多功能聚合物酞菁涂层碳纳米管用于锂硫电池的高效氧化还原。

本文要点：

1) 作者报道了一种具有三乙二醇连接体（TCP）的多功能聚合物钴-Pc分子，该连接体为Pc中心的Co离子提供氧化还原介导能力，并且使N原子和Li具有强极性相互作用，从而实现了高效Li-S电池。作者通过电化学和理论分析验证发现，TCP涂层在多壁碳纳米管（TCP/MC）上的协同氧化还原介导和亲锂效应归因于S阴极的转化反应动力学促进了S的高利用效率和对多硫化物穿梭的抑制。

2) 因此，S@TCP/MC在5.0 C下具有1392.8 mA h g⁻¹的高放电容量和667.9 mA h g^–1的高倍率容量。此外，该阴极在200次循环中具有81.5%的高容量保持率，以及在0.2 C下具有6.83 mA h cm⁻²的高面积容量和6.6 mg cm⁻²高S负载。

参考文献：

Yoonbin Kim et.al Multifunctional Polymeric Phthalocyanine-Coated Carbon Nanotubes for Efficient Redox Mediators of Lithium–Sulfur Batteries Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202204353

https://doi.org/10.1002/aenm.202204353