在设计锂-硫 (Li-S) 电池的硫宿主时，抑制锂多硫化物 (LiPS) 穿梭以及加速转化动力学极其重要但又极具挑战性。纳米材料的相位工程是一种有趣的方法，用于调整电子结构以调节相位相关的物理化学性质。
在这项研究中，厦门大学Qingchi Xu，Xiaoliang Fang，Jun Xu通过硼掺杂策略精心合成了亚稳态相 δ-Mo2C 催化剂，其表现出从六边形到立方结构的相转移。
文章要点
1）亚稳态立方 δ-Mo2C 装饰的 N 掺杂碳纳米管 (δ-B-Mo2C/NCNT) 的分级管状结构赋予 LiPSs 快速的电子转移和丰富的极性位点。
2）第一性原理计算表明，LiPSs 中 Mo 金属的 d 轨道和 S 原子的 p 轨道之间的化学吸附能力和杂化增强，有助于提高电催化活性。此外，原位拉曼分析表明氧化还原转化动力学加速。
3）因此，δ-B-Mo2C/NCNT 使 Li-S 电池在 0.1 C 时具有 1385.6 mAh g-1 的高比容量，在 4 C 时具有 606.3 mAh g-1 的优异倍率性能。令人印象深刻的是，在 6.8 mg cm-2 的高硫负载下实现了令人满意的 6.95 mAh cm-2 的面积容量。
这项工作对 Li-S 电池的亚稳态催化剂设计和相工程具有重要的研究意义。
参考文献
Kai Chen, et al, Strengthened d−p Orbital Hybridization on Metastable Cubic Mo2C for Highly Stable Lithium−Sulfur Batteries, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c11701
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c11701
