促进硫还原反应(SRR)和硫析出反应(SER)动力学对于锂硫电池的实际应用至关重要。然而,如果盲目加速SRR动力学,电极将被绝缘的Li2S钝化,同时,Li2S的高活化能将导致Li2S的过早氧化(SER)。为此,昆明理工大学张英杰、张义永、李雪利用纳米镍氮掺杂碳凝胶材料(CG/Ni)诱导瞬时成核,进一步赋予Li2S快速的离子/电子转移,致使其多孔3D生长而不是单侧生长。
本文要点:
1) 结果表明,CG/Ni材料避免了钝化,加速了SRR动力学。同时,CG/Ni降低了脱锂势垒,从而促进了Li2S的解离。实验和理论计算都证明CG/Ni实现了高效的双向催化。
2) 因此,CG/Ni阴极在5 C下进行了900次循环,每次循环的容量衰减率为0.047%。总之,该工作开发了一种双向催化剂,为高效锂硫电池提供了重要见解。
Dan You et.al Regulation of Li2S Deposition and Dissolution to Achieve an Efficient Bidirectional Lithium–Sulfur Battery Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202421900
https://doi.org/10.1002/adfm.202421900