全固态锂硫电池是一种极具应用前景的储能系统，其可以解决多硫化物在液体锂硫电池中的穿梭效应。然而，缓慢的反应动力学和阴极材料的低电导率阻碍了它们的发展。近日，滑铁卢大学Linda F. Nazar利用CuS/氮掺杂碳（CuSNC）改善全固态Li₂S电池中的氧化还原动力学。

本文要点：

1) 作者通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、X光吸收光谱（XAS）、电子显微镜和密度泛函理论（DFT）计算研究发现，CuSNC对Li₂S具有良好的亲和力，并且其降低了Li₂S转化为硫的活化势垒。与N掺杂的石墨烯相比，Li⁺在阴极中的扩散和反应动力学得到增强。

2) 在100次循环后，CuSNC/Li₂S阴极仍具有1.8 mAh cm⁻²的面积容量和94%的保留率。在1.0 mA cm⁻²的电流密度下，CuSNC/Li₂S在500次循环中仍保持稳定的性能，并且具有较低的衰减率。此外，在更高的Li₂S负载下，其具有9.6 mAh cm⁻²的容量。

参考文献：

Yue Yu et.al A Nanocrystallite CuS/Nitrogen-Doped Carbon Host Improves Redox Kinetics in All-Solid-State Li₂S Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202400845

https://doi.org/10.1002/aenm.202400845