提高锂多硫化物向Li2S相的转化效率和抑制锂多硫化物的溶解是锂硫(Li-S)电池稳定运行的关键。
近日,华中科技大学王得丽教授报道了采用一步超交联聚合法,在亲锂的掺氮微孔碳中原位生成了亲硫超细Fe2O3纳米晶(Fe2O3/N-MC)。
文章要点
1)研究发现,Fe2O3/N-MC中的双活性中心(Fe2O3和N)倾向于形成“Fe-S,Li-O或Li-N”键,从而同步增强锂多硫化物的化学吸附和界面转化能力。
2)实验结果表明,当80 wt% S负载在Fe2O3/N-MC上时,混合正极具有高的质量容量(730 mA h g-1)和优异的循环稳定性(5.0 C下1000次循环容量保持率为87.1%)。特别是在高面负荷量(5.1 mg cm-2)和贫电解质/硫(E/S)比(7.5 µL mg-1)下循环500次,正极的可逆面容量达到3.69 mA h cm-2。
这项工作有望加深人们对复杂锂多硫化物相间转化过程的理解,并为设计新的主体材料提供新的思路。
参考文献
Yun Lu, et al, Hypercrosslinked Polymerization Enabled N-Doped Carbon Confined Fe2O3 Facilitating Li Polysulfides Interface Conversion for Li–S Batteries, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202101780
https://doi.org/10.1002/aenm.202101780